Impianto emulsione bituminosa "biem. Tecnologia di produzione del PVC

Come risultato della modifica del bitume con polimeri con proprietà elastiche e plastiche, si ottiene un legante bitume polimero (PBB). Il PBB è un materiale qualitativamente nuovo, il cui utilizzo consente di prolungare la durata delle superfici stradali. Se confrontiamo il PBB con il bitume ordinario, si può notare che il prodotto modificato possiede un'intera gamma di nuove proprietà: resistenza alla rottura, elasticità, maggiore resistenza alla trazione e un'ampia gamma di plasticità.

Produzione di leganti bitume polimero

Ad oggi, i metodi di modifica del bitume con polimeri sono stati studiati e padroneggiati in misura sufficiente. È possibile organizzare la produzione di PMB sia presso impianti di betonaggio con terminale, sia presso i nostri impianti di produzione.

L'ottenimento di leganti bitume polimero di alta qualità (PBB) per la successiva produzione di calcestruzzo bituminoso non ha perso la sua rilevanza per molti anni. Ciò è dovuto principalmente al fatto che, a differenza della stessa emulsione bituminosa, il PBB rimane ancora un prodotto che non può mantenere a lungo le sue proprietà, ad es. deteriorarsi rapidamente.

I PMB tendono a stratificarsi e quindi richiedono una miscelazione efficiente. Non va inoltre dimenticato che il PBB ottenuto con l'utilizzo di polimeri SBS in condizioni di alta temperatura è lentamente interessato da processi distruttivi. La perdita delle proprietà del materiale avverrà più velocemente, maggiore è la sua temperatura attuale.

Questa è la principale difficoltà quando si lavora con PMB, poiché è sempre necessario garantire il più breve intervallo di tempo possibile tra la produzione e l'uso del legante nella produzione di conglomerato bituminoso.

Ad oggi, il metodo più efficace per la produzione di PBB può essere considerato un processo che utilizza un dispositivo come un mulino colloidale. È diventato il successore del miscelatore convenzionale, precedentemente installato nei contenitori di alimentazione. Innanzitutto, il bitume è stato inserito in questi contenitori e quindi è stato versato il polimero. Quindi i contenuti sono stati miscelati fino a completa dissoluzione del polimero. In questo caso, la temperatura del bitume e l'efficienza del mescolatore hanno un'influenza significativa sul tempo di cottura.

L'essenza principale del processo è sopravvissuta fino ad oggi. Il polimero si dissolve nella frazione maltenica del bitume, dopo di che forma un guscio, sotto il quale si trova il nucleo non disciolto della particella. Il compito principale di un mulino colloidale è rimuovere il guscio gonfio ed esporre il nucleo per creare le condizioni per la sua dissoluzione nel bitume. Per la completa dissoluzione del polimero, è necessario garantire la circolazione della sostanza attraverso il disperdente.

Ci sono anche tecnologie che non comportano più playthrough. In questo caso il polimero entra una volta nel mulino insieme alla corrente di bitume, che è praticamente solida. Passando attraverso lo spazio tra il rotore e lo statore, il polimero viene frantumato alla dimensione richiesta. Il processo non finisce qui: la sostanza risultante deve essere miscelata fino al completamento di tutti i processi di dissoluzione delle particelle polimeriche.

Come puoi vedere, la produzione di conglomerato bituminoso e PMB sono due produzioni separate con cicli diversi. Ciò significa che prima devi ottenere la quantità richiesta e solo dopo puoi iniziare a produrre asfalto.

Applicazione di leganti bitume polimero

La funzione di fornire la massima resistenza ai carichi di fatica, nonché la resistenza alle variazioni delle condizioni di temperatura, è assegnata alle superfici stradali. La modifica del bitume è una delle aree più promettenti per far fronte a questi compiti.

Il bitume modificato è più costoso del bitume ordinario, ma la sua quota nella pavimentazione in calcestruzzo bituminoso è solo del 6%. I calcoli pratici confermano che l'aumento del prezzo per la posa di un chilometro di carreggiata sarà di circa l'1%. Considerando il fatto che l'uso di bitume modificato consente di prolungare la vita utile delle superfici stradali di 2-3 volte, la fattibilità economica dell'utilizzo di questo materiale non solleva dubbi.

Il bitume non modificato presenta alcuni svantaggi, tra cui:

• elevata sensibilità termica. Il bitume si rammollisce ad alte temperature e si sbriciola a basse temperature;
• scarse proprietà meccaniche;
• bassa elasticità;
• propensione all'invecchiamento.

Sono queste carenze che hanno stimolato una serie di studi che hanno dimostrato che i materiali polimerici sono i migliori modificatori per migliorare la qualità e le prestazioni del bitume.

Il bitume modificato si forma combinando bitume convenzionale e polimero. Tale materiale è in grado di fornire un livello di qualità più elevato, che si riflette in migliori prestazioni con variazioni di temperatura, migliori caratteristiche elastoplastiche, migliore coesione e adesione con cariche, maggiore resistenza alla fatica del materiale e rallentamento dei processi di invecchiamento.

Il grado di efficacia di ciascuno dei vantaggi elencati è determinato dal tipo di base bituminosa e polimero, nonché dalle caratteristiche del processo tecnologico applicato.

Il bitume è una sostanza colloidale con micelle asfalteniche circondate da resine e disperse in fasi oleose ad alta viscosità (malteni). Le proprietà specifiche del bitume sono determinate proprio dalla presenza di asfalteni. La resilienza e la duttilità sono anche influenzate dal contenuto di resina e malteni.

Le miscele a base di bitume di alta qualità dovrebbero mantenere le proprietà di adesione e incollaggio nelle condizioni attuali per un anno intero. Poiché il bitume è un materiale termicamente sensibile, non può comportarsi allo stesso modo sia alle alte che alle basse temperature. Ecco perché i bitumi richiedono modifiche.

Per più di 10 anni, c'è stata una tendenza costante all'aumento degli ordini governativi per la costruzione di strade utilizzando legante bitume polimero (PBB). E dal 1 novembre 2014, invece dello standard principale per il calcestruzzo bituminoso - GOST 9128-2009, è stato introdotto un nuovo GOST 9128-2013, con miscele di leganti bitume-polimero (PBB) incluse in esso a base di stirene-butadiene-stirene (SBS) copolimeri a blocchi. Gli ordini particolarmente frequenti sono sulle autostrade federali, sulle autostrade a pedaggio e in due capitali: Mosca e San Pietroburgo. Il prezzo di un legante modificato prodotto dal produttore può differire notevolmente dalla regione, ma in media varia da 24 a 28 rubli con IVA per kg.

Descrizione:

Di fatto, PBV- niente più che un elastomero termoplastico grattugiato del tipo stirene-butadiene-stirene (SBS) in bitume. L'elastomero termoplastico ha la proprietà di allungarsi a caldo e di diventare elastico a freddo. In parole povere, il processo di vulcanizzazione negli elastomeri termoplastici avviene per diminuzione della temperatura e quindi, in condizioni normali, si comporta come gomma vulcanizzata, ea caldo si comporta come gomma primaria. Nel processo di macinazione dell'elastomero termoplastico, è importante schiacciarlo il più piccolo possibile e disperderlo in tutto il volume di bitume; per questo, occorre prestare particolare attenzione a un mulino colloidale, sul cui funzionamento la finezza della macinazione del polimero dipende principalmente.

Numeri:

Alcuni grandi produttori di PMB stanno sostituendo SBS con polimeri più economici o gomma in polvere, che, con il giusto approccio, non influisce molto sulle proprietà del prodotto finale, ma consente risparmi significativi, confronta tu stesso:

Costo SBS - da 180 rubli per kg,

Il costo della gomma sbriciolata fino a 1 mm - 20 rubli per kg,

Il costo della plastica secondaria è di 15 rubli per kg.

Se 1 tonnellata di PBB richiede 40 kg di SBS, quindi sostituendo anche 10 kg puoi ottenere un risparmio di 1,5 mila rubli.

Naturalmente, nessuno dei produttori di PMB ammette apertamente di sostituire materiale costoso con materie prime secondarie, tuttavia, se le proprietà del materiale finale soddisfano i requisiti di GOST, perché no?

Non sarà possibile verificare la presenza di briciole di gomma e plastiche secondarie in un laboratorio convenzionale.
Ciò richiede attrezzature rare, in grado di dissolvere il bitume, separandolo dal materiale lapideo e dalle impurità organiche (come la gomma sbriciolata).

Se sei interessato alla produzione di PMB, ma stai attivamente cercando approcci per ridurre i costi di produzione, ecco alcuni consigli:

Analizzare il mercato SBS. In Russia, è rappresentato da importanti attori come Croton, LG-Chem, Sibur e produttori poco conosciuti provenienti da America, Corea, Cina, Giappone, i cui prezzi possono essere confrontati favorevolmente con quelli noti.

Quando si sostituisce SBS con componenti più economici, verificare come ciò influirà sul prodotto finale. Molto spesso, un tale PBB ha una diminuzione dell'estensibilità o la temperatura scende durante un CES (anello e sfera). Per stabilizzare questi indicatori, si consiglia di utilizzare non solo sostituti economici,
ma anche additivi chimici al bitume, nonché per effettuare la preparazione preliminare delle materie prime prima di essere alimentate all'impianto.

Se lavori in un ABZ, alcuni dei componenti possono essere inviati per il dosaggio in forma secca, ad esempio il modificatore può essere introdotto direttamente nel miscelatore, poiché contiene già additivi chimici per il pretrattamento del materiale fornito.

Oltre alla possibilità di sostituzione diretta di SBS con componenti più economici, esiste esperienza nell'uso di additivi chimici al fine di migliorare la dispersione delle particelle polimeriche. Uno di questi additivi è l'acido polifosforico, che consente di risparmiare fino al 20% di SBS aggiunto. Tuttavia, è necessario lavorare con tali additivi con estrema attenzione, poiché alcuni di essi hanno proprietà collaterali sul bitume stesso, che potrebbero non manifestarsi nel primo anno, ma contribuire al suo invecchiamento accelerato (ossidazione) in futuro.

APPROVATO DA Direttore della Soyuzdorniya Cand. tecnico. Scienze V.M. Yumashev


Vengono fornite raccomandazioni sull'uso del legante bitume-polimero (PBB) per la preparazione di miscele di calcestruzzo bituminoso e il dispositivo di trattamenti superficiali, specialmente nelle condizioni delle zone climatiche stradali I-II, in aree con un clima fortemente continentale, come nonché in aree con maggiori effetti dinamici sul rivestimento (rivestimenti su ponti, aeroporti, strade di categoria I-III, sulle corsie di battuta ai binari del tram, ecc.) e per il riempimento di giunture e crepe nei rivestimenti.

Viene presentata la tecnologia per ottenere PBB introducendo il 2-4% di elastomero termoplastico divinilstirene (DST) nel bitume riscaldato a 90-160 ° C sotto forma di soluzione in solventi idrocarburici o sotto forma di mollica.

È dimostrato che l'uso di PBB consente di aumentare la durata dei rivestimenti a causa di un significativo miglioramento delle proprietà del calcestruzzo bituminoso; aumentare la produttività dell'impianto riducendo la temperatura di riscaldamento dei materiali; allungare la stagione di cantiere, poiché diventa possibile stendere e compattare l'impasto a basse temperature dell'aria; aumentare la produttività dei lavori sul dispositivo dei rivestimenti grazie alla migliore compattazione della miscela; per aumentare il coefficiente di adesione del rivestimento alla ruota dell'auto.

PREFAZIONE

PREFAZIONE

La costante crescita dei requisiti per la qualità delle pavimentazioni stradali, predisposti con l'utilizzo del bitume, impone la necessità di aumentare la resistenza, l'elasticità e la resistenza al calore dei leganti in un ampio intervallo di temperature di esercizio. Negli ultimi anni, a Soyuzdorniya, sono state condotte ricerche e la costruzione di sezioni di pavimentazione utilizzando un legante bitume polimero (PBB) ottenuto sulla base di elastomeri termoplastici divinil stirene (DST) è stata effettuata in varie regioni climatiche del paese a le strutture di Glavdorstroy e Glavzapsibdorstroy del Ministero dei Trasporti, Ministero dei Trasporti e delle Costruzioni stradali del Ministero dei Trasporti della Federazione Russa MGA, Ministero dell'Industria petrolifera.

Gli studi hanno mostrato significativi vantaggi tecnologici e operativi dell'utilizzo del nuovo materiale nella costruzione di pavimentazioni in calcestruzzo bituminoso e trattamenti superficiali rispetto al bitume.

La pavimentazione in asfalto-cemento dell'aeroporto, disposta su una base di cemento nell'estremo nord, con uno spessore della metà del progetto (9 cm invece di 18 cm) con l'uso di PMB, è in buone condizioni dopo 10 anni di funzionamento. La pavimentazione del ponte, disposta sulla soletta ortotropica del ponte strallato Moskovsky sul fiume Dnepr, è in condizioni soddisfacenti dopo 12 anni di attività. A questo proposito, è possibile ipotizzare un aumento della vita utile dei rivestimenti con l'uso di PBB di oltre 1,5 volte e la possibilità di ridurne lo spessore rispetto a quello di progettazione.

Le "Linee guida per l'uso del legante bitume polimero (basato su DST) nella costruzione di pavimentazioni in calcestruzzo bituminoso per strade, ponti e aeroporti" sono state compilate a seguito della revisione delle linee guida pertinenti emesse in precedenza da Soyuzdorniya e sulla base della ricerca , lavoro di produzione sperimentale e l'introduzione di PBB, e anche sulla base di materiali provenienti da un sondaggio di siti costruiti utilizzando l'autore. arguzia. N 272881.

Queste Raccomandazioni Metodologiche stabiliscono la tecnologia per la preparazione del PMB, i requisiti tecnici per il PMB finito, il metodo per selezionare la composizione del conglomerato bituminoso a base di PMB; mostra uno schema della preparazione del PBB presso l'ABZ e l'attrezzatura aggiuntiva necessaria per questo.

Queste Raccomandazioni Metodologiche sono state sviluppate dal Cand. tecnico. Scienze L.M. Gokhman, Dr. Sci. L.B. Gezentsvey, ingegnere. K.I.Davydova (Unione).

Candidato di Ingegneria (Cand. tecnico. scienze Yu.N. Pitetsky, ingegnere. B.V.Markin, candidati di scienze tecniche A.Yu. Goldstein, I.D.Sakharova, M.B.Sokalskaya (Soyuzdornii); Yuzhdorstroy, USA dell'autostrada Mosca-Riga, Murmanskdorstroy, Kazdorstroy, Mostostroy-1, Kievdorstroy, Permdorstroy, Orenburgdorstroy, Dondorstroy, Nizhnevartovskdorstroy, Tyumendorstroy, Mintransstroy, Tsentrurdor Minavtodora RSFSRSR, Orroyte; Cand. tecnico. I. I. Balovneva, ingegnere Yu.N. Volkov (GPI e NII GA "Aeroprogetto"); dipendenti degli aeroporti di Chisinau, Baku, Batumi, Alma-Ata, Ufa, Orenburg, Usinsk, Nefteyugansk, Nizhnevartovsk; Cand. tecnico. Scienze G.M. Tolstopyatov, ingegnere. Ya.M. Rosenoer, Cand. tecnico. Scienze A. N. Kondratyev (VNIISK e la sua filiale di Voronezh); ing. AP Troitsky (Soyuzkauchuk del Ministero dell'industria petrolifera e chimica dell'URSS).

1. DISPOSIZIONI GENERALI

1.1. I gradi di bitume stradale BNP, prodotti dalle raffinerie di petrolio secondo GOST 22245-76 *, migliorano significativamente la qualità del calcestruzzo bituminoso e le prestazioni delle superfici stradali.
________________
GOST 22245-90

Tuttavia, il moderno traffico autostradale, caratterizzato da un'elevata densità e intensità di traffico, e significativi impatti dinamici sulle pavimentazioni di ponti e aeroporti, pongono maggiori richieste di conglomerato bituminoso e, di conseguenza, di bitume, soprattutto nelle aree a clima fortemente continentale.

L'introduzione di piccoli additivi di sostanze ad alto polimero nel bitume consente di ottenere un nuovo legante con proprietà migliorate.

1.2. Per migliorare la qualità del bitume stradale, si consiglia di utilizzare elastomeri termoplastici divinil stirene (DST) - copolimeri a blocchi di divinile e stirene con un contenuto di stirene legato del 28-32% (DST-30). L'ora legale allo stato non vulcanizzato è caratterizzata da un'elevata resistenza a temperature elevate (fino a 80 ° C) e bassa temperatura di fragilità (circa meno 80 ° C). In questo intervallo di temperatura, i DST sono in uno stato altamente elastico.

1.3. Il PBB si ottiene introducendo una piccola quantità (2-4%) di DST nei bitumi: in quelli viscosi - sotto forma di soluzione in solventi idrocarburici, e in quelli a bassa viscosità e liquidi - sotto forma di briciole (i bitumi sono considerata a bassa viscosità, avente una profondità di penetrazione dell'ago superiore a 130 a 25 ° C 0,1 mm).

Nota. I solventi idrocarburici includono carburante diesel, materia prima per la produzione di bitume stradale viscoso oleoso con una viscosità di 20-60 s (catrame), bitume liquido, cherosene, carburante per aerei (TC-1), solvente, xilene.

1.4. PBB è caratterizzato dalla capacità di grandi deformazioni altamente elastiche in un ampio intervallo di temperature (da meno 55 a 60 ° C), che determina la sua elevata resistenza al calore a temperature di esercizio elevate (50-60 ° C), elasticità, plasticità e resistenza a effetti dinamici a temperature negative.

L'introduzione di DST nella quantità di 2, 3, 4% in bitume dei gradi BND consente di ottenere la temperatura di fragilità del PBB, rispettivamente, meno 25, meno 35 e meno 50 ° C. Se è necessario ottenere PMB con una temperatura di fragilità di meno 60 ° C e inferiore, è necessario aumentare il contenuto di DST in bitume al 6%.

Il calcestruzzo asfaltato su PBB si distingue per una maggiore deformabilità a temperature negative ed elasticità a temperature positive (il modulo di elasticità a meno 20 ° C è 3-6 volte inferiore ea 40 ° C - 1,5-2 volte più del calcestruzzo bituminoso su viscoso bitume di qualità BND ); aumento della resistenza alle influenze dinamiche ripetute (il numero di cicli prima della distruzione del campione (trave) sul PMB in condizioni di flessione multipla è più di 8 volte superiore al campione di calcestruzzo bituminoso su bitume).

1.5. I PBB, preparati sulla base di bitume viscoso, sono classificati come leganti liquefatti, addensanti a una velocità determinata dalla composizione frazionata del solvente: su un solvente, xilene, TS-1 - alla classe BG; su cherosene e gasolio invernale - alla classe SG; sul gasolio estivo - alla classe MG. I PMB preparati utilizzando catrame o bitume liquido come solvente DST o introducendo DST nel bitume sotto forma di mollica, in termini di velocità di formazione, appartengono alla classe dei bitumi viscosi.

Il calcestruzzo asfaltato preparato sulla base dei gradi viscosi PBB e PBB liquefatti (con una profondità di penetrazione dell'ago a 25 ° C entro (40130) · 0,1 mm) soddisfa i requisiti per il calcestruzzo bituminoso caldo. In base alle condizioni di temperatura per la preparazione, la posa e la compattazione, il calcestruzzo bituminoso a base di PMB e PMB liquefatto di gradi a bassa viscosità è classificato come caldo o freddo.

1.6. La costruzione di rivestimenti da miscele di calcestruzzo bituminoso su PMB è consentita a basse temperature (fino a meno 15 ° C).

1.7. L'utilizzo del PBB permette di aumentare la produttività dell'ABZ riducendo la temperatura di riscaldamento dei materiali, allungando la stagione di cantiere grazie alla capacità di stendere e compattare l'impasto a basse temperature.

1.8. La pavimentazione di miscele di asfalto e calcestruzzo su PMB ha una maggiore adesione alla ruota dell'auto.

1.9. Si consiglia di utilizzare il PBB per la realizzazione di pavimentazioni in calcestruzzo bituminoso e trattamenti superficiali, principalmente nelle sezioni più critiche di autostrade, ponti e aeroporti. È particolarmente efficace utilizzare PBB in aree con un clima fortemente continentale, nonché su oggetti con maggiori effetti dinamici sul rivestimento (ad esempio, sulle linee adiacenti ai binari del tram, ecc.) Come parte dei mastici per riempire le giunture e crepe nei rivestimenti. La temperatura di fragilità del PMB dovrebbe essere vicina alla temperatura minima dell'aria nell'area di costruzione.

2. MATERIALI. REQUISITI TECNICI. TECNOLOGIA DI PREPARAZIONE DEL PBB

2.1. Per la preparazione del PBB utilizzare:

gradi di bitume BND che soddisfano i requisiti di GOST 22245-76 o, se assenti, gradi BN;

gradi di elastomero termoplastico divinilstirene (Appendice 1): DST-30-01 secondo TU 38 103267-80; DST-30B secondo TU 38 40359-85 del Ministero dell'industria petrolifera e del gas (gruppo I completamente, gruppo II - con una viscosità intrinseca di almeno 1,2 dl / g, con un contenuto di stirene legato del 29 ± 2%);

solventi: gasolio secondo GOST 305-82 (appendice 2); materie prime per la produzione di bitume stradale viscoso oleoso secondo TU 38 101582-75 del Ministero dell'Ingegneria del Petrolio (Allegato 3); gradi di bitume liquido MGO 70/130 e MGO 130/200 secondo GOST 11955-82; cherosene corrispondente all'OST corrente (Appendice 4, 5); TS-1 secondo GOST 10227-86 (Appendice 6); xilene secondo GOST 9410-78 (appendice 7); solvente secondo GOST 10214-78 (Appendice 8). L'uso di solventi come solvente, xilene, TS-1, gasolio, cherosene è consentito solo con attrezzature speciali con design antideflagrante e ignifugo. In questo caso, l'uso di xilene e solvente deve essere concordato con l'Ispettorato Sanitario di Stato.

Se necessario, per migliorare l'adesione ai materiali minerali, vengono utilizzati tensioattivi cationici: collettore ANP-2 secondo TU 6-02-1067-81, residui di vasca nella produzione di ammine CC secondo TU 6-02-750-87 del Ministero dell'Industria Chimica (agg. .9).

2.2. Il PBB deve essere omogeneo e soddisfare i requisiti del TU 1669-84 del Ministero dei Trasporti, riportati nella Tabella 1. I PBB liquefatti devono essere preriscaldati a 120 ° C in uno strato di 3 mm per 7 ore.

Tabella 1

2.3. Per la preparazione del PMB, l'impianto di conglomerato bituminoso (ABZ) è dotato * (vedi figura) di contenitori per lo stoccaggio del solvente, la preparazione e lo stoccaggio della soluzione DST, nonché caldaie per bitume per la preparazione del PMB. I serbatoi e le caldaie per la preparazione della soluzione DST e PBV devono essere dotati di elica o miscelatori a pale. Nel caso di preparazione del PBB introducendo briciole DST nel bitume, è necessario garantire la miscelazione più intensa dei componenti.
_______________
* L'attrezzatura seriale per la preparazione di PMB a base di DST utilizzando bitume e catrame come solventi è stata progettata da VNIIstroydormash. L'uscita dovrebbe iniziare nel 1988.

Schema per la preparazione del PMB all'ABZ

Lo schema di preparazione del PBB all'ABZ: 1, 3, 5, 7, 12 - pompe;
2, 6 - caldaie bituminose; 4 - impianto per il riscaldamento e la disidratazione del bitume; 8 - capacità
con una capacità di 20 m per la preparazione della soluzione DST; 9 - pompa del carburante; 10 - capacità
con una capacità di 60 m per solvente; 11 - magazzino per lo stoccaggio dell'ora legale;
13 - un contenitore con una capacità di 60 m per tensioattivi con riscaldamento

La capacità dei contenitori per il solvente, previa consegna per ferrovia, deve essere di almeno 60 m (corrisponde cioè alla capacità di un vagone cisterna). La capacità consigliata del contenitore per la preparazione della soluzione DST è di 20 m3.

L'area del collo di ciascun contenitore deve essere di almeno 0,3 M. Il coperchio del contenitore deve aprirsi completamente per garantire il caricamento di DST e chiudersi ermeticamente.

I coperchi dei contenitori devono essere provvisti di piccole valvole a chiusura ermetica, necessarie per misurare il livello della soluzione mediante rotaie e per il campionamento. Il consumo di DST e solvente nei contenitori è determinato dai misuratori di portata del tipo capacitivo o del tipo del tubo a forma di U e nelle tubazioni - dai misuratori di portata a pressione differenziale variabile.

2.4. Il processo tecnologico per la preparazione del PBB liquefatto comprende: preparazione di una soluzione DST, preparazione del PBB.

Per preparare la soluzione DST (vedi figura) dal contenitore (10) attraverso la tubazione con l'aiuto della pompa (9), il solvente viene alimentato nel contenitore (8). L'ora legale (sotto forma di briciole) viene caricata nel solvente e miscelata.

Si consiglia di preparare la soluzione DST senza riscaldamento solo se la sua concentrazione non supera il 20% in solvente e xilene e il 5% in gasolio. Se la concentrazione è superiore a quella specificata, il solvente deve essere riscaldato nel contenitore (8) con un sistema di riscaldamento a olio o vapore. La temperatura massima consentita per il riscaldamento del solvente: solvente, xilene - 60 ° C; TS-1, cherosene - 80 ° C; gasolio invernale - 120 ° С; gasolio estivo - 130 ° ; catrame - 180 ° ; bitume - non superiore alla temperatura di esercizio adottata per il marchio corrispondente.

La soluzione DST viene alimentata da una pompa (7) attraverso una tubazione nelle caldaie bituminose (2) e (6) e miscelata con bitume disidratato riscaldato ad una temperatura di 90-160 °C, a seconda della marca di bitume e del tipo di solvente.

Nel caso in cui i serbatoi (2) e (6) siano dotati di miscelatori potenti e ad alte prestazioni, si consiglia di preparare il PMB come segue. Un solvente con un punto di ebollizione di almeno 120 ° C viene alimentato in un contenitore (6) con bitume disidratato riscaldato a 100-110 ° C, quindi DST e la miscela viene miscelata fino a renderla omogenea. Quindi il PBB viene preparato allo stesso modo nel contenitore (2).

La quantità richiesta di componenti (bitume, DST, solvente e soluzione DST) per una porzione di PBB è impostata quando si seleziona la composizione di PBB (vedi punto 3.4 di queste Raccomandazioni Metodologiche) e corretta nel contenitore di lavoro (vedi clausola 2.5).

Quando si fornisce la soluzione DST alla caldaia bituminosa, il riscaldamento della caldaia deve essere spento. La miscela viene mescolata fino a renderla omogenea e, se necessario, aggiungere un tensioattivo liquido e mescolare nuovamente fino a ottenere una consistenza omogenea.

Per preparare il PBB viscoso, le briciole DST vengono alimentate direttamente nelle caldaie (2) e (6) e mescolate fino a renderle omogenee alla massima temperatura di esercizio del bitume originario.

2.5. Il tempo necessario per preparare una soluzione omogenea di DST e PBB in un contenitore funzionante viene impostato prima di iniziare a lavorare con PBB. Per questo, viene preparato un lotto di controllo della soluzione DST nel contenitore (8) e il PBB nelle caldaie di lavoro (2) e (6). L'omogeneità della miscela viene valutata durante il processo di miscelazione.

Il tempo impiegato per ottenere una miscela omogenea di DST con un solvente è preso come standard nella preparazione dei lotti successivi di soluzione DST.

Il tempo necessario per la preparazione di una miscela omogenea di soluzione DST con bitume è preso come standard quando si ricevono lotti successivi di PMB.

Dopo la preparazione del PBB, viene prelevato un campione per determinarne le proprietà in conformità con i requisiti della clausola 2.2 delle presenti Linee guida.

2.6. La quantità richiesta di soluzione DST e bitume viene impostata utilizzando un flussometro o su un binario appositamente calibrato.

2.7. La durata del mantenimento del PBB alla temperatura di esercizio non deve superare le 6 ore.La riserva di PBB non utilizzata durante il turno può essere mantenuta in caldaia ad una temperatura non superiore a 60 °C per 24 ore.Il tempo di conservazione di il PBB nello stoccaggio del bitume non è limitato.

2.8. Tutte le condutture bituminose, i serbatoi di misurazione e altri elementi di comunicazione del bitume devono essere dotati di un sistema di riscaldamento a vapore e olio.

Il riscaldamento inizia prima di iniziare il lavoro.

3. SELEZIONE DELLA COMPOSIZIONE DI PBB

3.1. La composizione del PMB in laboratorio è selezionata come segue:

impostare la concentrazione della soluzione DST;

calcolare la quantità richiesta di soluzione DST per la preparazione di PBB;

determinare le proprietà di PBB in conformità con i requisiti della clausola 2.2 delle presenti Raccomandazioni metodologiche;

stabilire le proprietà del calcestruzzo bituminoso in conformità con i requisiti di GOST 9128-84 per il calcestruzzo bituminoso caldo del marchio corrispondente e la clausola 4.3 di queste Raccomandazioni metodologiche.
________________
* GOST 9128-97 è in vigore sul territorio della Federazione Russa. Di seguito nel testo. - Nota del produttore del database.

3.2. La viscosità della soluzione DST non deve superare i 40 Pa · s durante il normale funzionamento della pompa per bitume D-171. La concentrazione massima della soluzione DST è determinata dalla sua capacità di drenare liberamente dalla bacchetta di vetro alla massima temperatura di riscaldamento possibile del solvente (vedere paragrafo 2.4).

La concentrazione minima della soluzione DST è determinata dalla resistenza del calcestruzzo bituminoso ad un'elevata temperatura positiva; la resistenza ultima di un campione di calcestruzzo bituminoso a 50 ° C deve soddisfare i requisiti per calcestruzzo bituminoso a base di PBB (vedere la sezione 4.3).

3.3. Determinare la viscosità relativa C della soluzione DST della concentrazione prescelta alla temperatura corrispondente a quella adottata per pomparla nel bitume. In base al valore ottenuto della viscosità relativa del DST del campione medio, viene monitorata la concentrazione della soluzione DST nel recipiente di lavoro (8).

3.4. La quantità di soluzione richiesta per la preparazione di PBB viene calcolata in base al contenuto assegnato di DST.

Esempio. La concentrazione della soluzione DST è del 20%. La concentrazione selezionata di DST è 2%.

Facciamo due proporzioni e otteniamo 1000 g di bitume:

(- la quantità di DST; - la quantità di una soluzione al 20% di DST).

Se il PBB non soddisfa i requisiti per l'adesione con nessuno dei materiali minerali utilizzati, viene selezionata e calcolata la quantità richiesta di additivo tensioattivo (ad esempio, 1,5% BP-3). Per questo, viene fatta un'altra proporzione:

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

(- quantità di tensioattivo aggiunto).

I dati ottenuti sono riassunti in tabelle, che dovrebbero essere seguite nella preparazione del PMB presso l'ABZ.

La quantità richiesta di componenti per la preparazione di 10 tonnellate di PBB con DST al 2% da una soluzione al 20% e al 5% è riportata nella Tabella 2.

Tavolo 2

3.5. Gli indicatori delle proprietà PBB sono determinati in conformità alle clausole 2.2, 7.9-7.14 delle presenti Raccomandazioni metodologiche.

In caso di indicatore insoddisfacente della temperatura di rammollimento in termini di CuSh del PBB liquefatto, è necessario aumentare la concentrazione della soluzione DST e ripetere la selezione, e se l'estensibilità è bassa, ridurre la concentrazione della soluzione DST .

In caso di discrepanza tra gli indicatori PBB ei dati in Tabella 2, è necessario aumentare il contenuto dell'ora legale e ripetere la selezione.

3.6. Sulla base del PBB, viene preparata una miscela di calcestruzzo bituminoso. Le proprietà del calcestruzzo bituminoso sono impostate secondo GOST 9128-84.

Se il calcestruzzo bituminoso non soddisfa i requisiti (vedi p. 4.3), è necessario aumentare la concentrazione della soluzione DST e ripetere i test. Se il materiale ottenuto di nuovo non soddisfa i requisiti, è necessario aumentare il contenuto dell'ora legale e ripetere i test. Se il calcestruzzo bituminoso non soddisfa i requisiti per il coefficiente di resistenza all'acqua a lungo termine, è necessario introdurre un tensioattivo nel PMB.

4. CARATTERISTICHE DELLA TECNOLOGIA DI PREPARAZIONE DELL'IMPASTO CALCESTRUZZO ASFALTO CON L'APPLICAZIONE DI PBB E DISPOSITIVI DI RIVESTIMENTO. REQUISITI TECNICI PER IL CALCESTRUZZO ASFALTO

4.1. La preparazione, posa e compattazione delle miscele asfalto-calcestruzzo su PBB viene effettuata secondo le "Linee guida per la costruzione di pavimentazioni stradali asfalto-calcestruzzo" (Mosca: Trasporti, 1978).

4.2. I materiali minerali utilizzati (pietrisco, sabbia) devono soddisfare i requisiti di GOST 9128-84, polvere minerale - GOST 16557-78 * e legante bitume polimero (PBB) - i requisiti della clausola 2.2 di queste linee guida e TU 1669- 84 del Ministero dei Trasporti.
________________
* Sul territorio della Federazione Russa è in vigore GOST R 52129-2003. Di seguito nel testo. - Nota del produttore del database.

4.3. Le miscele di asfalto-calcestruzzo e asfalto-calcestruzzo su PBB, selezionate secondo le Linee guida, devono soddisfare i requisiti di GOST 9128-84 per le miscele di asfalto-calcestruzzo calde del grado corrispondente e TU 1669-84 del Ministero dei Trasporti. È consentito assumere valori della resistenza ultima del calcestruzzo bituminoso sotto compressione a 50 ° C del 10% inferiori a quelli richiesti da GOST 9128-84 a causa della maggiore elasticità del calcestruzzo bituminoso ad alte temperature positive.

Si consiglia di assegnare un tale contenuto di PBB nella miscela di calcestruzzo bituminoso in modo che la saturazione d'acqua dei campioni sia dell'1-2,5%.

4.4. Le miscele di conglomerato bituminoso su PBB devono essere preparate solo in autobetoniere dotate di mescolatori a pale a miscelazione forzata (tipi D-325 e D-597), secondo le modalità di miscelazione adottate per le miscele di conglomerato bituminoso caldo.

La temperatura di miscelazione delle miscele di calcestruzzo bituminoso per tutti i gradi viscosi di PBB o gradi PBB liquefatti PBV 40/60 e PBV 60/90 con materiali minerali si consiglia di impostare 5-15 ° C in più rispetto a quando si utilizza bitume degli stessi gradi.

4.5. La temperatura di riscaldamento del PBB nelle caldaie funzionanti e nelle miscele di calcestruzzo bituminoso durante lo scarico dal miscelatore deve essere compresa tra 110 e 160 ° C.

4.6. Quando si costruiscono pavimentazioni da miscele asfalto-calcestruzzo su PMB, si dovrebbe tenere presente:

le miscele di calcestruzzo bituminoso basate su PBB hanno un coefficiente di compattazione più elevato, pertanto, lo spessore dello strato della miscela di calcestruzzo bituminoso durante la posa con una finitrice di asfalto (con la barra tamper inclusa) è assegnato il 30-35% in più rispetto a quello di progettazione;

la temperatura delle miscele calde e calde di polimero-asfalto-calcestruzzo con PMB viscoso nella finitrice di asfalto quando posate in uno strato strutturale deve essere conforme a GOST 9128-84 e le miscele calde e calde con PMB liquefatto sono consentite di 20 ° C in meno;

l'efficace compattazione della miscela di calcestruzzo bituminoso si ottiene a temperature comprese tra 90 e 35 ° C.

4.7. La costruzione di pavimentazioni in asfalto-calcestruzzo su PBB a basse temperature dovrebbe essere effettuata tenendo conto dei requisiti delle “Linee guida per la costruzione di pavimentazioni stradali in asfalto-calcestruzzo”.

Occorre assicurarsi che l'impasto venga compattato subito dopo la posa in modo da ottenere una migliore densità ed uniformità del rivestimento, nonché una buona aderenza dei listelli da posare.

C'è stato un errore

Il pagamento non è stato completato a causa di un errore tecnico, fondi dal tuo account
non sono stati cancellati. Prova ad attendere qualche minuto e ripeti nuovamente il pagamento.

DESCRIZIONE DEL PROCESSO DI PRODUZIONE CONTINUA DEL PMB (PMB)

Recentemente, l'uso del bitume modificato con polimero (PMB) o del legante bitume polimero (PMB) è cresciuto in modo significativo in tutto il mondo. Numerosi test confermano un significativo aumento della durata delle strade PMB, specialmente nelle regioni con elevate fluttuazioni di temperatura e aumento del carico stradale.

ENH Engineering è uno dei principali produttori mondiali di impianti per la produzione di PMB. Abbiamo sviluppato e prodotto in modo indipendente un gran numero di impianti di tipo continuo (continuo), che presentano innegabili vantaggi rispetto agli impianti ciclici.

Ecco una breve descrizione del processo di produzione continua per PMB.

I materiali di partenza vengono introdotti nell'impianto separatamente. L'elemento principale è il bitume, il resto dei materiali interferisce con esso. Il bitume viene riscaldato ad una temperatura di 140-180°C in flusso costante attraverso uno scambiatore di calore che viene riscaldato con olio diatermico ad una temperatura di 240°C ed ha una potenza di 400 kW. In alcuni casi, uno o più oli aromatici, unitamente a reagenti adesivi, possono essere introdotti nel bitume per migliorare le proprietà del PMB finale. Il dosaggio di tutti i liquidi viene effettuato tramite misuratori di portata. Il valore effettivo viene registrato dal sistema di controllo e adattato automaticamente in base alla ricetta.

I polimeri, in questo caso SBS, vengono introdotti mediante un sistema di dosaggio a pesatura. È costituito da bilance posizionate su celle di carico. Le celle di carico sono collegate ad un computer al quale viene controllato il dosaggio del polimero. La precisione del sistema è molto alta.

Dal sistema di dosaggio i polimeri vengono inviati ad un piccolo contenitore per la premiscelazione con bitume e altri liquidi. Da questo contenitore, la miscela entra nel mulino. Nel mulino, il granulato di polimero viene frantumato in piccole particelle ed efficacemente miscelato al bitume.

Il legante bitume polimero (di seguito PBB) è uno dei componenti principali dello strato superiore della pavimentazione in calcestruzzo bituminoso delle strade moderne, estendendone significativamente la durata da 3-4 anni (quando si utilizza bitume stradale tradizionale) a 7-10 anni. Il PBB aumenta significativamente la resistenza, la resistenza alla fessurazione, la resistenza al calore, la resistenza al taglio, l'acqua e la resistenza al gelo della superficie stradale. La caratteristica più indicativa della pavimentazione in asfalto prodotta con l'utilizzo del PMB, che permette di rivelare la differenza tra conglomerato bituminoso polimerico e conglomerato bituminoso tradizionale, è il coefficiente di sensibilità alla temperatura. L'asfalto su PMB è molto meno sensibile alle variazioni di temperatura. L'aumento del costo del costo totale della costruzione di una strada a motore utilizzando il PMB non supera l'1%. Allo stesso tempo, i costi vengono completamente ripagati in diversi anni di esercizio stradale.

La pratica dell'utilizzo del PMB è diffusa negli USA, in Europa e in Cina. Negli ultimi anni, questa tecnologia è diventata sempre più richiesta in Russia. Ad esempio, nel maggio 2013, è stato adottato il documento metodologico della filiale stradale ODM 218.3.026-2012 "Raccomandazioni per l'uso di calcestruzzo bituminoso ad alta densità a base di leganti bitume-polimero per superfici stradali in varie condizioni climatiche della Federazione Russa" e attuare. In conformità con questi documenti, si consiglia di utilizzare PBB secondo GOST R 52056 come parte del calcestruzzo bituminoso ad alta densità anziché bitume secondo GOST 22245, che può migliorare significativamente la qualità della superficie stradale, tenere conto del condizioni climatiche e di traffico effettive in cui vengono utilizzate le superfici stradali in qualsiasi regione della Russia. Le prestazioni della pavimentazione, la sua planarità, l'assenza o la presenza di difetti su di essa è la caratteristica più importante, e in alcuni casi la principale, della qualità del consumatore della strada, poiché è determinata rapidamente e visivamente.

Come sapete, la Russia è caratterizzata da un clima rigido e fortemente continentale, da un lato, con basse temperature negative e alte temperature positive dall'altro. Quindi, ad esempio, la temperatura dell'aria delle regioni più fredde in inverno può raggiungere i meno 63 ° C e nelle calde giornate estive la superficie del rivestimento può riscaldarsi fino a temperature elevate, da 55 ° C a 62 ° C. Pertanto, l'intervallo di temperatura in cui funziona il rivestimento raggiunge i 125 ° C. Inoltre, nel flusso delle auto, una parte significativa di esse sono camion, che determinano l'aumento degli effetti dinamici sui rivestimenti, aumentando l'ampiezza della deflessione, provocando processi di fatica e accelerando l'accumulo di deformazioni plastiche e microcricche.

Per tenere conto delle condizioni climatiche di funzionamento dei rivestimenti, per garantire la loro richiesta resistenza alla fessurazione e resistenza al taglio, il PBB deve soddisfare tutti i requisiti elevati. La sensibilità termica impedisce al comune bitume di comportarsi bene sia alle alte che alle basse temperature, costringendo a "modificare" in qualche modo le proprietà del bitume. La presenza di asfalteni determina le proprietà specifiche del bitume, ovvero viscosità (plasticità) ed elasticità, resistenza a determinati tipi di deformazione, adesione e proprietà leganti. Elasticità e plasticità sono dovute alla presenza di resine e malteni. Analizzando la composizione del gruppo del bitume e le proprietà dei componenti, è possibile valutare quali parametri sono i più importanti quando si modifica il bitume con polimeri. Il fattore determinante è la compatibilità del bitume con i polimeri. La solubilità dei materiali polimerici nel bitume dipende da molti parametri, di cui i più importanti sono: la differenza dei parametri di solubilità del polimero e della fase maltenica del polimero, nonché la quantità e i tipi di asfalteni contenuti nel bitume.

Il processo tecnologico per la produzione del PBB può essere suddiviso in due parti: produzione diretta, quando il bitume viene miscelato con un polimero in un impianto specializzato e maturazione in serbatoi di stoccaggio del PBB finito, dove, a contatto con il bitume, i blocchi elastomerici del il polimero si rigonfia, assorbendo una parte significativa della frazione maltenica del bitume. Quindi, dopo miscelazione con bitume, il polimero si rigonfia e il volume della fase arricchita è 5-10 volte il volume del polimero aggiunto alla miscela. Le elevate caratteristiche prestazionali si ottengono solo a condizione di un preciso controllo del dosaggio del polimero e della sua distribuzione nella massa bituminosa. Come hanno dimostrato studi di esperti europei, i migliori tassi di distribuzione (omogeneizzazione) si ottengono utilizzando un mulino con un alto grado di macinazione. Il mulino (omogeneizzatore) è la parte principale dell'impianto PMB. In commercio esistono diverse tipologie di mulini, la maggior parte dei quali destinati ad altri settori (alimentare, chimico, falegnameria), ma utilizzati per la produzione di bitume modificato con polimero. MASSENZA ha sviluppato un proprio mulino, appositamente progettato per la produzione di bitume modificato, ed è il migliore del settore. Inoltre MASSENZA ha sviluppato uno speciale sistema con una pompa a velocità variabile che alimenta il mulino. Tale sistema consente al molino stesso di non sprecare energia nel pompaggio (come avviene per la maggior parte degli altri produttori), indirizzandola tutta alla macinazione, e inoltre garantisce costantemente la massima resa del prodotto regolando il flusso delle materie prime. Vale la pena notare che gli specialisti di MASSENZA continuano costantemente la ricerca sull'interazione tra polimero e bitume, l'effetto del processo di macinazione nel mulino sulla qualità del prodotto finale, e nel 2014 la fabbrica ha rilasciato un nuovo modello del mulino - PMB 490-S, i cui elementi strutturali sono progettati in modo che il prodotto finale possegga le più alte caratteristiche. Il nuovo mulino fornisce una dispersione più fine, che a sua volta aiuta a ridurre i tempi per la fase di maturazione chimica e ad aumentare la produttività. Questo modello, rispetto ai precedenti, include i seguenti miglioramenti:

• rotore e statore di grandi dimensioni;
• materiali più resistenti all'usura;
• sistema migliorato per l'alimentazione del bitume e del polimero al mulino;
• nuovo design degli elementi di rettifica del rotore e dello statore.

La nuova configurazione dell'omogeneizzatore consente di aumentare l'efficienza del suo funzionamento del 40% rispetto ai modelli precedenti, il che a sua volta ha aumentato la produttività degli impianti per la produzione di PMB.

Oltre al processo di macinazione, la qualità del PMB è fortemente dipendente dall'esatta aderenza alla ricetta e, di conseguenza, dall'accuratezza del dosaggio dei componenti nell'impianto. Spesso gli stabilimenti per la produzione di PMB non dispongono di un sistema di misurazione del dosaggio del polimero e l'operatore regola il dosaggio misurando la quantità in sacchi, oppure viene implementato un sistema di misurazione volumetrica del dosaggio del polimero in un contenitore, che ha anche grandi errori. Gli impianti per la produzione di PMB dell'azienda MASSENZA sono dotati di una tramoggia di alimentazione con un volume di 600 litri, che dispone di un sistema di pesatura automatico per il dosaggio del polimero. La tramoggia è posizionata su estensimetri, che consente un controllo preciso del dosaggio del polimero. Altrettanto importante è la precisione del dosaggio del bitume. I produttori di impianti risolvono questo problema in due modi: o dotano le vasche di miscelazione di estensimetri, e con il loro aiuto controllano il dosaggio sia del bitume che del polimero. Qual è una decisione tecnologica errata, poiché la coclea e tutte le tubazioni collegate premono la massa di dosaggio del polimero sul contenitore in cui viene dosato il polimero e vengono trasmesse anche vibrazioni dal funzionamento delle unità (pompe, mulino, miscelatori). Tutto ciò porta al fatto che questo sistema emette un errore di indicazioni molto grande. Oppure, le unità implementano il dosaggio volumetrico del bitume, a seconda della precisione dell'alimentazione della pompa, aprendo - chiudendo le valvole. Il dosaggio del bitume in fase di pompaggio all'interno dell'impianto MASSENZA viene effettuato in maniera più innovativa attraverso un apposito dispositivo secondo il principio di Coriolis (il sistema di misura nel cassone misura la portata indipendentemente da altri parametri del liquido, quali: densità, temperatura, pressione, viscosità, conducibilità elettrica, ecc.). Inoltre, questo sistema è dotato di controllo della temperatura del bitume in ingresso, poiché le condizioni di temperatura e l'accuratezza della loro osservanza sono di grande importanza per la corretta modifica del bitume con polimeri. Ovvero, se il bitume iniziale non corrisponde alla temperatura richiesta (per qualsiasi possibile ragione), il processo si arresta e il sistema lo segnala all'operatore.

Come sapete, il bitume stradale prodotto in Russia non soddisfa le caratteristiche richieste per la produzione di PBB. Il bitume non è sufficientemente resistente alla fessurazione, non è resistente al calore, non è elastico e si ossida (povero di aromatici). Per migliorare la compatibilità del polimero con il bitume e creare una maglia strutturale spaziale, vengono utilizzati speciali additivi o oli aromatici come uno dei componenti del PMB (al fine di arricchire il bitume povero di petrolio, cioè per apportare una sorta di modifica iniziale di bitume con oli). Le unità MASSENZA dispongono di una linea per l'introduzione di plastificanti (oli aromatici), e questo sistema con camicia di riscaldamento è appositamente progettato per i plastificanti più diffusi in Russia, dosati a temperature fino a 120 gradi Celsius.
Oltre all'accuratezza del dosaggio di tutti i componenti e all'efficace omogeneizzazione del bitume con un polimero, un criterio importante da cui dipende fortemente la qualità del prodotto finale è il regime di temperatura di produzione. Nelle unità MASSENZA tutte le pompe, i serbatoi, le valvole e il mulino sono riscaldati ad olio diatermico. Questo sistema di "riscaldamento indiretto" offre una serie di vantaggi rispetto al vapore, al calore e al riscaldamento elettrico. Innanzitutto, grazie al riscaldamento dell'olio, è possibile fornire il riscaldamento di tutte le apparecchiature necessarie con un circuito di circolazione dell'olio: tubazioni interne e unità dell'impianto per la produzione di PMB, nonché l'intera infrastruttura ausiliaria (condotte, pompe per bitume , serbatoi, valvole, valvole). Con il "riscaldamento dolce" dell'olio non si ha ossidazione e coking del bitume e, di conseguenza, deterioramento del legante bituminoso già non ideale in termini di caratteristiche prestazionali. Inoltre, i sistemi di riscaldamento a gasolio, di norma, sono i più efficaci in termini di costi operativi per l'energia termica, ed è molto importante che un tale sistema di riscaldamento consenta di resistere con precisione a tutte le condizioni di temperatura in tutte le fasi tecnologiche della produzione di PMB, che influisce qualitativamente sulle caratteristiche del prodotto finale.