Bitumenemulsionsanläggning "Biem. Pbv produktionsteknik

Som ett resultat av modifieringen av bitumen med polymerer med elastiska och plastiska egenskaper erhålls ett polymerbitumenbindemedel (PBV). PBV är kvalitet nytt material, vars användning gör det möjligt att förlänga livslängden på vägytor. Om vi ​​jämför PBB med konventionella bitumen, kan vi notera att den modifierade produkten har en hel rad nya egenskaper: sprickbeständighet, elasticitet, ökad draghållfasthet och ett brett plasticitetsområde.

Tillverkning av polymer-bitumenbindemedel

Hittills har metoder för att modifiera bitumen med polymerer studerats och bemästrats i tillräcklig utsträckning. Det är möjligt att sätta upp produktionen av PMB både vid asfaltbetongfabriker med terminal, och vid våra egna produktionsanläggningar.

Att erhålla högkvalitativa polymer-bitumenbindemedel (PBB) för efterföljande produktion av asfaltbetong har inte förlorat sin relevans på många år nu. Först och främst beror detta på att PMB, till skillnad från samma bitumenemulsion, fortfarande är en produkt som inte kan behålla sina egenskaper under lång tid, d.v.s. förstöra snabbt.

PMB tenderar att separera och kräver därför effektiv blandning. Man bör inte heller glömma att PMB som erhålls med SBS-polymerer långsamt påverkas av destruktiva processer vid höga temperaturer. Förlusten av materialegenskaper kommer att inträffa ju snabbare desto högre dess nuvarande temperatur.

Detta är den största svårigheten när man arbetar med PMB, eftersom det alltid är nödvändigt att säkerställa kortast möjliga tidsintervall mellan tillverkning och användning av bindemedlet när man erhåller en asfaltbetongblandning.

Hittills mest effektiv metod PMB-produktion kan betraktas som en process som använder en anordning såsom en kolloidkvarn. Den har blivit efterföljaren till den konventionella omröraren, som tidigare installerades i servicetankar. Först placerades bitumen i dessa behållare, och sedan hälldes polymeren. Därefter omrördes innehållet till fullständig upplösning av polymeren. I detta fall har temperaturen på bitumenet och omrörarens effektivitet en betydande effekt på beredningstiden.

Den grundläggande essensen av processen har bevarats till denna dag. Polymeren löses i den malteniska fraktionen av bitumen, varefter den bildar ett skal, under vilket det finns en olöst kärna av partikeln. Huvuduppgiften kolloidkvarn är att ta bort det svullna skalet och exponera kärnan för att skapa förutsättningar för dess upplösning i bitumen. För fullständig upplösning av polymeren är det nödvändigt att säkerställa cirkulationen av ämnet genom dispergeringsmedlet.

Det finns också tekniker som inte ger flera passager. I detta fall kommer polymeren in i kvarnen en gång med bitumenströmmen, som är praktiskt taget i fast tillstånd. Genom att passera genom gapet mellan rotorn och statorn krossas polymeren till önskad storlek. Processen slutar inte där - det resulterande ämnet måste blandas tills alla processer för upplösning av polymerpartiklar är klara.

Som du kan se är tillverkning av asfaltbetong och PMB två separata industrier med olika cykler. Det betyder att du först behöver få den mängd som krävs och först därefter kan du börja producera asfalt.

Användningen av polymer-bitumenbindemedel

Funktionen att ge maximalt motstånd mot utmattningsbelastningar, såväl som motstånd mot temperaturförändringar, är tilldelad vägytor. Modifiering av bitumen är ett av de mest lovande områdena för att klara av dessa uppgifter.

Modifierad bitumen kostar mer än konventionell bitumen, men dess andel av asfaltbetongbeläggningen är bara 6 %. Praktiska beräkningar bekräftar att prishöjningen för att lägga en kilometer av vägbanan blir cirka 1 %. Om vi ​​tar hänsyn till det faktum att användningen av modifierade bitumen gör det möjligt att förlänga livslängden på vägytor med 2-3 gånger, är den ekonomiska genomförbarheten av att använda detta material utom tvivel.

Omodifierad bitumen har vissa nackdelar, som inkluderar:

• hög termisk känslighet. Bitumen mjuknar vid höga temperaturer och smular vid låga temperaturer;
• dåliga mekaniska egenskaper;
• låg elasticitet;
• benägna att åldras.

Det är dessa brister som stimulerade ett antal studier som visade att polymera material är de bästa modifierarna för att förbättra kvaliteten och prestanda hos bitumen.

Modifierad bitumen bildas genom att kombinera konventionell bitumen och polymer. Ett sådant material kan ge en högre kvalitetsnivå, vilket återspeglas i förbättrade prestandaegenskaper med temperaturförändringar, förbättrade elastoplastiska egenskaper, förbättrad kohesion och vidhäftning med fyllmedel, ökad materialutmattningsbeständighet, sakta ner åldringsprocessen.

Graden av effektivitet för var och en av de listade fördelarna bestäms av typen av bituminös bas och polymer, såväl som egenskaperna hos den tillämpade tekniska processen.

Bitumen är ett kolloidalt ämne med asfaltenmiceller omgivna av hartser och dispergerade i högviskösa oljefaser (maltener). De specifika egenskaperna hos bitumen bestäms exakt av närvaron av asfaltener. Innehållet av harts och malten påverkar också elasticiteten och plasticiteten.

Högkvalitativa bitumenbaserade blandningar ska behålla sina sammanhållande och bindande egenskaper under rådande förhållanden under hela året. Eftersom bitumen är ett termiskt känsligt material kan det inte bete sig på samma sätt vid både höga och låga temperaturer. Det är därför bitumen kräver modifiering.

I mer än 10 år har det funnits en obönhörlig trend mot en ökning av statliga order för byggande av vägar med polymer-bitumenbindemedel (PMB). Och från den 1 november 2014, istället för huvudstandarden för asfaltbetong - GOST 9128-2009, introducerades en ny GOST 9128-2013, med blandningar inkluderade i polymer-bitumenbindemedel (PBB) baserade på blocksampolymerer av styren -butadien-styren (SBS) typ. Särskilt frekventa beställningar är på federala motorvägar, avgiftsbelagda motorvägar och i två huvudstäder - Moskva och St. Petersburg. Priset på ett modifierat bindemedel som produceras vid anläggningen kan variera mycket från region till region, men i genomsnitt varierar det från 24 till 28 rubel med moms per kg.

Beskrivning:

Faktiskt, PMB- inget annat än en sliten termoplastisk styren-butadien-styren (SBS) i bitumen. Termoplastisk elastomer har egenskapen att sträcka sig när den är varm och blir elastisk när den är kall. Grovt sett sker vulkaniseringsprocessen i termoplastiska elastomerer på grund av en temperatursänkning och därför, under normala förhållanden, beter sig den som vulkaniserat gummi och när den är varm, som primärgummi. Vid malning av termoplastisk elastomer är det viktigt att krossa den så fint som möjligt och sprida den i bitumenvolymen; för detta bör särskild uppmärksamhet ägnas en kolloidkvarn, finheten hos polymerslipning beror främst på dess funktion .

Tal:

Vissa stora PMB-tillverkare ersätter SBS med billigare polymerer eller smulgummi, som med rätt tillvägagångssätt inte i hög grad påverkar egenskaperna hos slutprodukten, men tillåter betydande besparingar, jämför själv:

Kostnaden för SBS - från 180 rubel per kg,

Kostnaden för smulgummi upp till 1 mm - 20 rubel per kg,

Kostnaden för sekundär plast är från 15 rubel per kg.

Om 40 kg SBS krävs för 1 ton PBB, kan till och med ersätta 10 kg spara 1,5 tusen rubel.

Naturligtvis erkänner ingen av PMB-tillverkarna öppet att ersätta dyrt material med sekundära råmaterial, men om egenskaperna hos det slutliga materialet uppfyller kraven i GOST, varför inte?

Det kommer inte att vara möjligt att kontrollera förekomsten av smulgummi och sekundärplast i ett konventionellt laboratorium.
Detta kräver sällsynt utrustning - som kan lösa upp bitumen, separera det från stenmaterial och organiska föroreningar (som smulgummi).

Om du är intresserad av produktion av PMB, men samtidigt aktivt letar efter metoder för att minska produktionskostnaderna, är här några rekommendationer:

Analysera SBS-marknaden. I Ryssland representeras det av stora aktörer som Kroton, LG-Chem, Sibur och föga kända tillverkare från Amerika, Korea, Kina, Japan, vars priser kan jämföras med välkända.

När du ersätter SBS med billigare komponenter, kontrollera hur detta kommer att påverka slutprodukten. Oftast har en sådan PBV antingen ett fall i töjbarhet, eller ett fall i temperatur under CISH (ring och boll). För att stabilisera dessa indikatorer rekommenderar vi att du inte bara använder billiga substitut,
men även kemiska tillsatser i bitumen, samt att utföra preliminär beredning av råvaror innan de matas till anläggningen.

Om du arbetar på en asfaltanläggning kan en del av komponenterna skickas för torrbatchning, till exempel kan modifieraren införas direkt i blandaren, eftersom den redan innehåller kemiska tillsatser för förbehandling av det levererade materialet.

Förutom möjligheten att direkt ersätta billigare komponenter med SBS, finns erfarenhet av användning av kemiska tillsatser för att förbättra spridningen av polymerpartiklar. En av dessa tillsatser är polyfosforsyra, som sparar upp till 20 % av insatsen SBS. Det är dock nödvändigt att arbeta med sådana tillsatser mycket noggrant, eftersom vissa av dem har sidoegenskaper på själva bitumenet, vilket kanske inte manifesteras under det första året, men bidrar till dess accelererade åldrande (oxidation) i framtiden.

GODKÄND Direktör för Soyuzdornia, Cand. tech. Vetenskaper V.M. Yumashev


Rekommendationer ges om användningen av polymer-bitumenbindemedel (PBB) för beredning av asfaltbetongblandningar och ytbehandlingar, särskilt under förhållandena i I-II vägklimatzoner, i områden med skarpt kontinentalt klimat, såväl som i områden med ökade dynamiska effekter på beläggningen (beläggningar på broar, flygfält, vägar i kategori I-III, på körfält som gränsar till spårvagnsspår etc.) och för att fylla skarvar och sprickor i beläggningar.

En teknik för framställning av PMB genom att introducera 2-4% divinylstyren termoplastisk elastomer (DST) i bitumen uppvärmd till 90-160 °C i form av en lösning i kolvätelösningsmedel eller i form av smulor presenteras.

Det har visat sig att användningen av PMB gör det möjligt att öka livslängden för beläggningar på grund av en betydande förbättring av egenskaperna hos asfaltbetong; öka produktiviteten hos asfaltbetonganläggningar som ett resultat av att sänka materialvärmetemperaturen; förläng byggsäsongen, eftersom det blir möjligt att lägga och kompaktera blandningar vid låga lufttemperaturer; öka produktiviteten för beläggningsarbeten på grund av bättre komprimering av blandningen; öka vidhäftningskoefficienten för beläggningen till bilens hjul.

FÖRORD

FÖRORD

Den konstanta ökningen av kraven på vägytors kvalitet, arrangerade med användning av bitumen, dikterar behovet av att öka styrkan, elasticiteten och värmebeständigheten hos bindemedel i ett brett spektrum av driftstemperaturer. Under de senaste åren, i Soyuzdornia, har studier utförts och konstruktion av vägbeläggningssektioner med hjälp av ett polymer-bitumenbindemedel (PBB) erhållet på basis av divinylstyren termoplastiska elastomerer (DST) har utförts i olika klimatregioner i landet. anläggningarna för Glavdorstroy och Glavzasibdorstroy vid ministeriet för transportkonstruktion, ministeriet för motorvägar i RSFSR, ministeriet för motorvägar i den kazakiska SSR, MGA, Minnefteprom.

Studier har visat betydande tekniska och operativa fördelar med att använda ett nytt material vid konstruktion av asfaltbetongbeläggningar och ytbehandlingar jämfört med bitumen.

Flygfältets asfaltbetongbeläggning, anordnad på en betongbas i förhållandena i Fjärran Norden, med en tjocklek som är hälften så stor som designen (9 cm istället för 18 cm) med PBB, är i gott skick efter 10 års drift. Brobeläggningen, anordnad på den ortotropiska plattan av kabelstagsbron "Moskovsky" över floden Dnepr, är efter 12 års drift i tillfredsställande skick. I detta avseende kan vi anta en ökning av livslängden för beläggningar med användning av PBB med mer än 1,5 gånger och möjligheten att minska dess tjocklek jämfört med designen.

"Riktlinjer för användning av polymer-bitumenbindemedel (baserat på sommartid) vid konstruktion av väg-, bro- och flygfältsasfaltbetongbeläggningar" sammanställdes som ett resultat av bearbetningen av de relevanta metodologiska rekommendationer, utfärdat av Soyuzdornia tidigare, och på grundval av forskning, utvecklingsarbete och införandet av WSP, såväl som på materialet i undersökningen av webbplatser byggda med hjälp av författaren. certifikat N 272881.

Dessa riktlinjer anger tekniken för framställning av PMB, de tekniska kraven för färdig PMB, metoden för att välja sammansättning av asfaltbetong baserad på PMB; ett schema för beredning av PBB vid asfaltverket och den extra utrustning som behövs för detta ges.

Dessa riktlinjer har utvecklats av Ph.D. tech. Vetenskaper L.M. Gokhman, Dr. tech. Sciences L.B.Gezentsvey, ingenjör. K.I.Davydova (Soyuzdornia).

Cand. tech. Vetenskaper Yu.N.Pitetsky, ingenjör. B.V.Markin, kandidater för tekniska vetenskaper A.Yu.Goldshtein, I.D.Sakharova, M.B.Sokalskaya (Soyuzdornia); Yuzhdorstroy, USA på motorvägen Moskva-Riga, Murmanskdorstroy, Kazdorstroy, Mostostroy-1, Kievdorstroy, Permdorstroy, Orenburgdorstroy, Dondorstroy, Nizhnevartovskdorstroy, Tyumendorstroy från transportministeriets byggnadsministerium, Tsentruprdor of the Minavstroy of the Minavstroy of the Minavtodor of the Orgtedor of the Minavstroy KazSSR, Yuganskneftedorstroyremont vid ministeriet för oljeindustri i Sovjetunionen; cand. tech. Sciences I.I. Balovneva, ingenjör. Yu.N.Volkov (GPI och Research Institute of Civil Aviation "Aeroproject"); anställda på flygplatserna Chisinau, Baku, Batumi, Alma-Ata, Ufa, Orenburg, Usinsk, Nefteyugansk, Nizhnevartovsk; cand. tech. Sciences G.M. Tolstopyatov, ingenjör. Ya.M. Rosenoer, Ph.D. tech. Sciences A.N.Kondratiev (VNIISK och dess Voronezh-gren); eng. A.P. Troitsky (Soyuzkauchuk från USSR Minneftekhimprom).

1. ALLMÄNNA BESTÄMMELSER

1.1. BNP vägbitumen, producerad av oljeraffinaderier i enlighet med GOST 22245-76*, förbättrar avsevärt kvaliteten på asfaltbetong och vägytors prestanda.
________________
GOST 22245-90

Modern trafik på vägar, som kännetecknas av hög trafiktäthet och intensitet, och betydande dynamiska effekter på broar och flygfält ställer ökade krav på asfaltbetong, och följaktligen på bitumen, särskilt i områden med starkt kontinentalt klimat.

Införandet av små tillsatser av högpolymera ämnen i bitumen gör det möjligt att erhålla ett nytt bindemedelsmaterial med förbättrade egenskaper.

1.2. För att förbättra kvaliteten på vägbitumen rekommenderas att använda divinylstyren termoplastiska elastomerer (DST) - blocksampolymerer av divinyl och styren med en bunden styrenhalt på 28-32% (DST-30). DST i ovulkaniserat tillstånd kännetecknas av hög hållfasthet vid förhöjda temperaturer (upp till 80 °C) och låg sprödhetstemperatur (cirka minus 80 °C). I detta temperaturintervall är sommartid i ett mycket elastiskt tillstånd.

1.3. PBB erhålls genom att införa en liten (2-4%) mängd DST i bitumen: i viskösa sådana - i form av en lösning i kolvätelösningsmedel, och i lågviskösa och flytande - i form av smulor (låg- viskositetsbitumen anses ha ett nålinträngningsdjup på mer än 130 °C vid 25 °C), 0,1 mm).

Notera. Kolvätelösningsmedel inkluderar dieselbränsle, råmaterial för produktion av petroleumviskös vägbitumen med en viskositet på 20-60 s (tjära), flytande bitumen, fotogen, jetbränsle (TS-1), lösningsmedel, xylen.

1.4. PMB kännetecknas av förmågan till stora högelastiska deformationer inom ett brett temperaturområde (från minus 55 till 60 °C), vilket bestämmer dess höga värmebeständighet vid förhöjda driftstemperaturer (50-60 °C), elasticitet, plasticitet och motståndskraft mot dynamiska effekter vid negativa temperaturer.

Införandet av DST i mängden 2, 3, 4 % i bitumen av BND-kvalitet gör det möjligt att erhålla PMB-sprödhetstemperaturen på minus 25, minus 35 respektive minus 50 °C. Om det är nödvändigt att erhålla PBB med en sprödhetstemperatur på minus 60 °C och lägre, är det nödvändigt att öka DST-halten i bitumen till 6 %.

Asfaltbetong på PMB kännetecknas av ökad deformerbarhet vid negativa temperaturer och elasticitet vid positiva temperaturer (elasticitetsmodulen vid minus 20 ° C är 3-6 gånger mindre och vid 40 ° C - 1,5-2 gånger mer än asfaltbetong på viskös bitumenkvaliteter BND ); ökat motstånd mot flera dynamiska stötar (antalet cykler före destruktion av provet (balken) på PMB under förhållanden med flera böjningar är mer än 8 gånger högre än provet av asfaltbetong på bitumen).

1.5. PMB framställda på basis av viskösa bitumen är flytande bindemedel, förtjockning med en hastighet som bestäms av lösningsmedlets fraktionella sammansättning: på ett lösningsmedel, xylen, TS-1 - till BG-klassen; på fotogen och vinterdieselbränsle - till SG-klassen; på sommardiesel - till MG-klassen. PMB som framställts med användning av tjära eller flytande bitumen som ett DST-lösningsmedel eller genom att införa DST i bitumen i form av smulor, beroende på bildningshastigheten, tillhör klassen av viskösa bitumen.

Asfaltbetong framställd på basis av flytande PMB och PMB av viskösa kvaliteter (med nålinträngningsdjup vid 25 °C inom (40130) 0,1 mm) uppfyller kraven för het asfaltbetong. Enligt temperaturregimen för förberedelse, läggning och packning avser asfaltbetong på flytande PMB och PMB av lågviskösa kvaliteter varmt eller kallt.

1.6. Byggande av beläggningar av asfaltbetongblandningar på PMB är tillåtet vid låga temperaturer (ned till minus 15 °C).

1.7. Användningen av PBB gör det möjligt att öka produktiviteten hos asfaltbetonganläggningar genom att sänka uppvärmningstemperaturen för material, för att förlänga byggsäsongen på grund av förmågan att lägga och kompaktera blandningar vid låga temperaturer.

1.8. Beläggningen av asfaltbetongblandningar på PMB har ökat vidhäftningen till bilhjulet.

1.9. PMB rekommenderas att användas för asfaltbetongbeläggning och ytbehandling, främst på de mest kritiska delarna av vägar, broar och flygfält. Det är särskilt effektivt att använda PMB i områden med skarpt kontinentalt klimat, samt på föremål med ökad dynamisk effekt på beläggningen (till exempel på körfälten som gränsar till spårvagnsspår etc.) som en del av mastik för att fylla fogar och sprickor i beläggningar. Sprödhetstemperaturen för PMB bör vara nära den lägsta lufttemperaturen i byggområdet.

2. MATERIAL. TEKNISKA KRAV. PMB FÖRBEREDELSESTEKNIK

2.1. För beredning av PBV använd:

bitumenklasser BND, som uppfyller kraven i GOST 22245-76, eller i deras frånvaro - betyg BN;

divinylstyren termoplastisk elastomer (ca 1) kvaliteter: DST-30-01 enligt TU 38 103267-80; DST-30B enligt TU 38 40359-85 Minneftekhimprom (grupp I helt, grupp II - med en gränsviskositet på minst 1,2 dl / g, med en bunden styrenhalt på 29 ± 2%);

lösningsmedel: dieselbränsle enligt GOST 305-82 (bilaga 2); råmaterial för produktion av oljeviskös vägbitumen enligt TU 38 101582-75 i Minneftekhimprom (bilaga 3); flytande bitumenkvaliteter MGO 70/130 och MGO 130/200 enligt GOST 11955-82; fotogen som motsvarar nuvarande OST (bilaga 4, 5); TS-1 enligt GOST 10227-86 (bilaga 6); xylen enligt GOST 9410-78 (bilaga 7); lösningsmedel enligt GOST 10214-78 (bilaga 8). Användning av lösningsmedel som lösningsmedel, xylen, TC-1, dieselbränsle, fotogen är endast tillåten om specialutrustning finns tillgänglig i explosions- och brandsäker design. I detta fall måste användningen av xylen och lösningsmedel avtalas med Statens sanitetsinspektion.

Om nödvändigt, för att förbättra vidhäftningen med mineralmaterial, används ytaktiva ämnen av katjonisk typ: ANP-2-uppsamlare enligt TU 6-02-1067-81, destillationsrester vid framställning av CC-aminer enligt TU 6-02-750-87 av ministeriet för kemisk industri (bilaga .nio).

2.2. PBB måste vara homogen och uppfylla kraven i TU 1669-84 från transport- och byggministeriet, som anges i tabell 1. Flytande PMB måste förvärmas till 120 °C i ett 3 mm tjockt lager i 7 timmar.

bord 1

2.3. För beredning av PMB är en asfaltbetonganläggning (APP) utrustad * (se figur) med behållare för lagring av lösningsmedlet, beredning och lagring av DST-lösningen, samt bitumenpannor för beredning av PMB. Tankar och pannor för att bereda en lösning av DST och PBB måste vara utrustade med propeller- eller paddelblandare. Vid beredning av PMB genom att införa DST-chips i bitumen är det nödvändigt att säkerställa den mest intensiva blandningen av komponenterna.
_______________
* Seriell utrustning för beredning av PMB baserad på DST med bitumen och tjära som lösningsmedel designades av VNIIstroydormash. Utgivningen förväntas börja 1988.

Schema för PMB-beredning vid asfaltverket

Schema för PMB-beredning vid asfaltverket: 1, 3, 5, 7, 12 - pumpar;
2, 6 - bitumenpannor; 4 - installation för uppvärmning och uttorkning av bitumen; 8 - kapacitet
med en kapacitet på 20 m för beredning av en lösning av DST; 9 - bränslepump; 10 - kapacitet
med en kapacitet på 60 m3 för lösningsmedel; 11 - lager för lagring av sommartid;
13 - tank med en kapacitet på 60 m3 för uppvärmda ytaktiva ämnen

Behållarnas kapacitet för lösningsmedlet, förutsatt att det tillförs enl järnväg måste vara minst 60 m (dvs. motsvara kapaciteten hos en tankvagn). Den rekommenderade kapaciteten för behållaren för att förbereda DST-lösningen är 20 m3.

Arean av halsen på varje behållare måste vara minst 0,3 m. Locket på behållaren måste öppnas helt för att säkerställa laddningen av DST och stänga tätt.

Tanklock bör vara utrustade med små hermetiskt förseglade ventiler, vilket är nödvändigt för att mäta lösningens nivå med hjälp av stavar och för provtagning. Flödeshastigheten för DST och lösningsmedel i tankar bestäms av flödesmätare av kapacitiv typ eller U-rörstyp, och i rörledningar - av flödesmätare med variabelt tryck.

2.4. Den tekniska processen för beredning av flytande PMB inkluderar: beredning av DST-lösning, beredning av PMB.

För att bereda en DST-lösning (se figur), matas ett lösningsmedel från en behållare (10) genom en rörledning med hjälp av en pump (9) till en behållare (8). DST laddas i lösningsmedlet (i form av smulor) och blandas.

DST-lösning rekommenderas att beredas utan uppvärmning endast om dess koncentration inte överstiger 20 % i lösningsmedel och xylen, 5 % i dieselbränsle. Om koncentrationen är högre än vad som anges, måste lösningsmedlet värmas upp i behållaren (8) med ett olje- eller ångvärmesystem. Den högsta tillåtna uppvärmningstemperaturen för lösningsmedlet: lösningsmedel, xylen - 60 °C; TS-1, fotogen - 80 ° С; vinterdieselbränsle - 120 °С; sommardieselbränsle - 130 °С; tjära - 180 °C; bitumen - inte högre än den antagna driftstemperaturen för motsvarande kvalitet.

DST-lösningen matas av en pump (7) genom en rörledning till bitumenpannor (2) och (6) och blandas med uttorkad bitumen uppvärmd till en temperatur av 90-160 °C, beroende på bitumenmärke och typ av bitumen. lösningsmedel.

I händelse av att behållarna (2) och (6) är försedda med kraftfulla och högpresterande blandare, rekommenderas att förbereda PBB enligt följande. Behållaren (6) med dehydratiserad bitumen uppvärmd till 100-110 °C är försedd med ett lösningsmedel med en initial kokpunkt på minst 120 °C, och sedan sommartid, och blandningen blandas tills den är homogen. Sedan bereds PMB på samma sätt i en behållare (2).

Den erforderliga mängden komponenter (bitumen, DST, lösningsmedel och DST-lösning) per portion PMB ställs in vid val av PMB-sammansättning (se avsnitt 3.4 i dessa riktlinjer) och korrigeras i arbetsbehållaren (se avsnitt 2.5).

Vid leverans av en sommarlösning till en bitumenpanna måste uppvärmningen av pannan stängas av. Blandningen rörs om tills den är homogen, och om nödvändigt tillsätts flytande ytaktivt medel och blandas igen tills den är homogen.

För att förbereda en viskös PMB matas DST-flis direkt in i pannor (2) och (6) och blandas tills det är homogent vid den maximala driftstemperaturen för den initiala bitumenen.

2.5. Tiden som krävs för att förbereda en homogen lösning av DST och PMB i arbetstanken ställs in innan arbetet med PMB påbörjas. För att göra detta, förbered en kontrollsats av DST-lösning i en behållare (8) och PBB i arbetspannor (2) och (6). Blandningens homogenitet utvärderas under blandningen.

Den tid det tar att erhålla en homogen blandning av DST med ett lösningsmedel tas som standard vid framställningen av efterföljande satser av en DST-lösning.

Den tid som krävs för beredning av en homogen blandning av en DST-lösning med bitumen tas som standard vid mottagning av efterföljande partier av PMB.

Efter beredning av PMB tas ett prov för att fastställa dess egenskaper i enlighet med kraven i punkt 2.2 i dessa riktlinjer.

2.6. Den erforderliga mängden DST-lösning och bitumen ställs in med en flödesmätare eller en speciellt kalibrerad skena.

2.7. Varaktigheten av att hålla PMB vid drifttemperaturen bör inte överstiga 6 timmar Lager av PMB som inte används under skiftet kan förvaras i pannan vid en temperatur som inte överstiger 60 °C under 24 timmar Lagringstiden för PMB i bitumen lagring är inte begränsad.

2.8. Alla bitumenrörledningar, doseringstankar och andra delar av bitumenkommunikation måste vara försedda med ett ång- och oljeuppvärmningssystem.

Uppvärmningen startar innan arbetet påbörjas.

3. VAL AV PMB-KOMPOSITION

3.1. Sammansättningen av PMB i laboratoriet väljs enligt följande:

ställ in koncentrationen av DST-lösningen;

beräkna den erforderliga mängden DST-lösning för framställning av PMB;

fastställa egenskaperna hos PMB i enlighet med kraven i punkt 2.2 i dessa riktlinjer;

fastställa egenskaperna hos asfaltbetong i enlighet med kraven i GOST 9128-84 för het asfaltbetong av motsvarande kvalitet och klausul 4.3 i dessa riktlinjer.
________________
* Inom territoriet för Ryska Federationen giltig GOST 9128-97. Här och längre fram i texten. - Databastillverkarens anteckning.

3.2. Viskositeten för DST-lösningen bör inte överstiga 40 Pa s under normal drift av bitumenpumpen typ D-171. Den maximala koncentrationen av DST-lösningen bestäms av dess förmåga att fritt rinna av från en glasstav vid högsta möjliga uppvärmningstemperatur för lösningsmedlet (se avsnitt 2.4).

Den minsta koncentrationen av DST-lösning bestäms av styrkan hos asfaltbetong vid en hög positiv temperatur; brotthållfastheten för ett asfaltbetongprov vid 50 °C måste uppfylla kraven för asfaltbetong baserad på PMB (se avsnitt 4.3).

3.3. Den villkorade viskositeten C för DST-lösningen av den valda koncentrationen bestäms vid en temperatur som motsvarar den som används för att pumpa den till bitumen. Enligt det erhållna värdet för den konventionella DST-viskositeten för medelprovet kontrolleras koncentrationen av DST-lösningen i arbetstanken (8).

3.4. Mängden lösning som krävs för framställning av PMB beräknas beroende på det tilldelade DST-innehållet.

Exempel. Koncentrationen av DST-lösningen är 20 %. Den valda koncentrationen av sommartid är 2 %.

Vi gör två proportioner och får per 1000 g bitumen:

( - mängd DST; - mängd 20 % DST-lösning).

Om PBB inte uppfyller kraven för vidhäftning till något av de mineraliska materialen som används, väljs och beräknas den erforderliga mängden ytaktivt tillsatsmedel (till exempel 1,5% BP-3). För att göra detta, gör en annan proportion:

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

( - mängd ytaktivt tillsatsmedel).

De erhållna uppgifterna är sammanfattade i tabeller som ska vägleda beredningen av PMB vid asfaltverket.

Den erforderliga mängden komponenter för beredning av 10 ton PBB med 2% DST från en 20% och 5% lösning anges i tabell 2.

Tabell 2

3.5. Indikatorer för PMB-fastigheter bestäms i enlighet med punkterna 2.2, 7.9-7.14 i dessa riktlinjer.

Med en otillfredsställande indikator på mjukningspunkten enligt K&S för den flytande PBB, är det nödvändigt att öka koncentrationen av DST-lösningen och upprepa valet, och i händelse av låg töjbarhet, minska koncentrationen av DST-lösningen.

I händelse av inkonsekvens av PMB-indikatorer med data i tabell 2, är det nödvändigt att öka innehållet i sommartid och upprepa valet.

3.6. På basis av PMB framställs en asfaltbetongblandning. Egenskaperna för asfaltbetong är inställda i enlighet med GOST 9128-84.

Om asfaltbetongen inte uppfyller kraven för det (se avsnitt 4.3), är det nödvändigt att öka koncentrationen av DST-lösningen och upprepa testerna. Om det resulterande materialet igen inte uppfyller kraven, bör DST-halten ökas och testerna upprepas. Om asfaltbetongen inte uppfyller kraven för koefficienten för långtidsvattenbeständighet, är det nödvändigt att införa ett ytaktivt ämne i PMB.

4. EGENSKAPER HOS TEKNOLOGI FÖR FRAMSTÄLLNING AV ASFALT BETONGBLANDNING MED ANVÄNDNING AV PMB OCH BEläggningsanordningar. TEKNISKA KRAV FÖR ASFALTBETONG

4.1. Beredning, utläggning och packning av asfaltbetongblandningar på PBB utförs i enlighet med "Riktlinjer för konstruktion av vägasfaltbeläggningar" (M.: Transport, 1978).

4.2. De mineralmaterial som används (krossad sten, sand) måste uppfylla kraven i GOST 9128-84, mineralpulver - GOST 16557-78 * och polymer-bitumenbindemedel (PBV) - kraven i klausul 2.2 i dessa riktlinjer och TU 1669- 84 av transportministeriet.
________________
* På Ryska federationens territorium gäller GOST R 52129-2003. Här och längre fram i texten. - Databastillverkarens anteckning.

4.3. Asfaltbetongblandningar och asfaltbetong på PMB, valda i enlighet med riktlinjerna, måste uppfylla kraven i GOST 9128-84 för heta asfaltblandningar av motsvarande kvalitet och TU 1669-84 från transportministeriet. Det är tillåtet att ta värdena för asfaltbetongs tryckhållfasthet vid 50 °C 10% lägre än de som krävs enligt GOST 9128-84 på grund av den ökade elasticiteten hos asfaltbetong vid höga positiva temperaturer.

Det rekommenderas att tilldela ett sådant innehåll av PMB i asfaltbetongblandningen att provernas vattenmättnad är 1-2,5 %.

4.4. Asfaltbetongblandningar på PMB bör endast framställas i asfaltbetongblandare utrustade med tvångsblandande skovelblandare (typ D-325 och D-597), i enlighet med de blandningssätt som används för varma asfaltbetongblandningar.

Blandningstemperaturen för asfaltbetongblandningar för alla viskösa kvaliteter av PMB eller flytande PMB av kvaliteterna PBB 40/60 och PBB 60/90 med mineralmaterial rekommenderas att ställas in 5-15 °C högre än vid användning av bitumen av samma kvalitet.

4.5. Uppvärmningstemperaturen för PBB i arbetspannor och asfaltbetongblandningar när den släpps ut från blandaren bör ligga i intervallet 110-160 °C.

4.6. Vid konstruktion av beläggningar från asfaltbetongblandningar på PMB bör följande beaktas:

asfaltbetongblandningar baserade på PMB har en högre packningskoefficient, därför föreskrivs tjockleken på skiktet av asfaltbetongblandning vid läggning med en asfaltbeläggare (med manipuleringsstången påslagen) med 30-35% mer än designen;

temperaturen för varma och varma polymerasfaltbetongblandningar med viskösa PMBs i en asfaltbeläggare när de läggs i ett strukturellt lager måste uppfylla GOST 9128-84, och varma och varma blandningar med flytande PMB:er är tillåtna 20 ° C lägre;

effektiv packning av asfaltblandningen uppnås vid temperaturer från 90 till 35 °C.

4.7. Installationen av asfaltbetongbeläggningar på PMB vid låga temperaturer bör utföras med hänsyn till kraven i "Riktlinjer för konstruktion av vägasfaltbetongbeläggningar".

Man måste se till att blandningen packas omedelbart efter utläggning för att uppnå bättre täthet och jämnhet på beläggningen samt god passning av de utlagda remsorna.

Ett fel har uppstått

Betalningen slutfördes inte på grund av ett tekniskt fel, kontanter från ditt konto
avskrevs inte. Försök att vänta några minuter och upprepa betalningen igen.

BESKRIVNING AV TILLVERKNINGSPROCESSEN FÖR KONTINUERLIG PMB (PMB)

Nyligen har användningen av polymermodifierad bitumen (PMB) eller polymer-bitumenbindemedel (PMB) ökat avsevärt runt om i världen. Många tester bekräftar en signifikant ökning av livslängden på vägar med PMB-beläggning, särskilt i regioner med stora temperaturskillnader och ökad trafik på vägarna.

ENH Engineering är en av världens ledande tillverkare av anläggningar för tillverkning av PMB. Vi har självständigt utvecklat och producerat ett stort antal kontinuerliga (flödes) anläggningar, som har obestridliga fördelar jämfört med cykliska anläggningar.

Här följer en kort beskrivning av den kontinuerliga processen för framställning av PMB.

Råvaror införs i installationen separat. Huvudelement det är bitumen, andra material stör det. Bitumenet värms upp till en temperatur av 140-180°C i ett konstant flöde genom en värmeväxlare, som värms upp med termisk olja vid en temperatur av 240°C och har en effekt på 400kW. I vissa fall kan en eller flera aromatiska oljor tillsammans med bindemedel tillsättas bitumenet för att förbättra egenskaperna hos den slutliga PMB. Doseringen av alla vätskor utförs av flödesmätare. Det faktiska värdet registreras av styrsystemet och justeras automatiskt enligt det förinställda receptet.

Polymerer, i detta fall SBS, introduceras med hjälp av ett viktdoseringssystem. Den består av vågar placerade på töjningsmätare. Töjningsmätarna är anslutna till en dator som styr doseringen av polymerer. Systemets noggrannhet är mycket hög.

Från doseringssystemet skickas polymererna till en liten behållare för förblandning med bitumen och andra vätskor. Från denna behållare kommer blandningen in i kvarnen. I kvarnen krossas polymergranulatet till små partiklar och blandas effektivt in i bitumenet.

Polymer-bitumenbindemedel (nedan kallat PBB) är en av huvudkomponenterna i det översta lagret av asfaltbetongbeläggning på moderna vägar, vilket avsevärt förlänger deras livslängd från 3–4 år (vid användning av traditionell vägbitumen) till 7–10 år. PMB ökar avsevärt vägytans hållfasthet, sprickbeständighet, värmebeständighet, skjuvbeständighet, vatten- och frostbeständighet. Den mest indikativa egenskapen hos asfaltbeläggningar tillverkade med PMB, som gör det möjligt att identifiera skillnaden mellan polymerasfaltbetong och traditionell asfaltbetong, är temperaturkänslighetskoefficienten. Asfalt på PMB är mycket mindre känslig för temperaturförändringar. Ökningen av den totala kostnaden för att bygga en motorväg med användning av PMB är inte mer än 1%. Samtidigt betalas kostnaderna fullt ut under flera års drift av vägen.

Användningen av PMB är utbredd i USA, Europa och Kina. Senaste åren I Ryssland blir denna teknik mer och mer efterfrågad. Så, till exempel, i maj 2013, var det metodologiska dokumentet för industrivägar ODM 218.3.026-2012 "Rekommendationer för användning av högdensitetsasfaltbetong baserad på polymer-bitumenbindemedel för vägbeläggningar under olika klimatförhållanden i Ryska federationen" antas och träder i kraft. I enlighet med dessa dokument rekommenderas det att använda PMB i enlighet med GOST R 52056 i sammansättningen av högdensitetsasfaltbetong istället för bitumen i enlighet med GOST 22245, vilket avsevärt kan förbättra kvaliteten på vägytan, ta hänsyn till de faktiska klimatförhållandena och trafikförhållandena för fordon under vilka vägytor körs i någon region i Ryssland. Beläggningens prestanda, dess jämnhet, frånvaron eller närvaron av defekter på den är det viktigaste, och i vissa fall huvudkaraktären för vägens konsumentkvalitet, eftersom den bestäms snabbt och visuellt.

Ryssland kännetecknas som bekant av ett hårt och skarpt kontinentalt klimat, å ena sidan, med låga negativa temperaturer och höga positiva temperaturer, å andra sidan. Så till exempel kan lufttemperaturen i de kallaste regionerna på vintern nå minus 63°C, och på varma sommardagar kan beläggningens yta värmas upp till höga temperaturer, från 55°C till 62°C. Således når temperaturområdet inom vilket beläggningen arbetar 125°C. Dessutom, i flödet av bilar, består en betydande del av lastbilar, som bestämmer de ökade dynamiska effekterna på beläggningarna, ökar amplituden av avböjningen, provocerar utmattningsprocesser och accelererar ackumuleringen av plastiska deformationer och mikrosprickor.

För att ta hänsyn till de klimatiska förhållandena för drift av beläggningar, för att säkerställa deras erforderliga sprickbeständighet och skjuvbeständighet, måste PBB uppfylla alla höga krav. Termisk känslighet tillåter inte vanligt bitumen att bete sig bra vid både höga och låga temperaturer, vilket tvingar det att "modifiera" bitumens egenskaper på något sätt. Närvaron av asfaltener bestämmer bitumens specifika egenskaper, nämligen viskositet (plasticitet) och elasticitet, resistens mot vissa typer deformationer, kohesiva och bindande egenskaper. Elasticitet och plasticitet beror på närvaron av hartser och maltener. Genom att analysera gruppsammansättningen av bitumen och komponenternas egenskaper är det möjligt att bedöma vilka parametrar som är de viktigaste vid modifiering av bitumen med polymerer. Den avgörande faktorn är bitumens kompatibilitet med polymerer. Löslighet polymermaterial i bitumen beror på många parametrar, av vilka de viktigaste är: skillnaden i löslighetsparametrar för polymeren och polymerens malteniska fas, såväl som mängden och typerna av asfaltener som ingår i bitumen.

Den tekniska processen för PMB-produktion kan delas upp i två delar: direkt produktion, när bitumen blandas med polymer vid en specialiserad anläggning, och mognad i färdiga PMB-lagringstankar, där de elastomera polymerblocken sväller, absorberar när de kommer i kontakt med bitumen. en betydande del av den malteniska bitumenfraktionen. Sålunda, efter blandning med bitumen, sväller polymeren och volymen av den anrikade fasen är 5-10 gånger högre än volymen av polymeren som tillsätts till blandningen. Hög prestanda uppnås endast med exakt kontroll av polymerdoseringen och dess fördelning i den bituminösa massan. Som studier av europeiska experter har visat uppnås de bästa fördelningshastigheterna (homogenisering) när man använder en kvarn med hög malningsgrad. Bruket (homogenisatorn) är huvuddelen av anläggningen för produktion av PMB. Det finns flera typer av kvarnar på marknaden, och de flesta av dem är designade för andra industrier (livsmedel, kemi, träbearbetning), men används för produktion av polymermodifierad bitumen. MASSENZA har utvecklat en egen kvarnmodell, speciellt designad för tillverkning av modifierad bitumen, som är den bästa i branschen. Dessutom har MASSENZA utvecklat ett speciellt system med en pump med variabel hastighet som matar bruket. Ett sådant system gör att bruket självt inte slösar energi på pumpning (som händer med de flesta andra tillverkare), styr allt till malning och säkerställer också hela tiden maximalt produktutbyte genom att reglera flödet av råvaror. Det bör noteras att MASSENZA-specialister ständigt fortsätter forskning inom området interaktion mellan polymer och bitumen, effekten av malningsprocessen i bruket på kvaliteten på slutprodukten, och 2014 producerade fabriken ny modell kvarn - PMB 490-S, vars strukturella delar är utformade så att slutprodukten har de högsta egenskaperna. Den nya kvarnen ger en finare dispersion, vilket i sin tur bidrar till att minska tiden för den kemiska mognadsfasen och öka produktiviteten. Denna modell, jämfört med de tidigare, innehåller följande förbättringar:

• stor rotor och stator;
• mer slitstarka material;
• förbättrat system för tillförsel av bitumen och polymer till bruket;
• ny design av rotorns och statorns slipelement.

Den nya konfigurationen av homogenisatorn gör det möjligt att öka dess effektivitet med 40 % jämfört med tidigare modeller, vilket i sin tur ökade produktiviteten i själva PMB-anläggningarna.

Förutom malningsprocessen är kvaliteten på PMB starkt beroende av den exakta efterlevnaden av receptet, och följaktligen på noggrannheten i doseringen av komponenterna vid anläggningen. Ofta har anläggningar för produktion av PMB inget system för att mäta doseringen av polymeren och doseringen regleras av operatören, mäter mängden i påsar, eller ett system för volymetrisk mätning av doseringen av polymeren i behållaren är implementerat, vilket också har stora fel. MASSENZAs PMB-produktionsanläggningar är utrustade med en 600 liters matningsbehållare som har ett automatiskt vägande polymerdoseringssystem. Tratten är placerad på töjningsmätare, vilket möjliggör exakt kontroll av polymerdoseringen. Inte mindre viktigt är noggrannheten i bitumendoseringen. Växttillverkare löser detta problem på två sätt: antingen utrustar de blandningstanken med töjningsmätare, och med deras hjälp kontrollerar de doseringen av både bitumen och polymer. Vad är fel teknisk lösning eftersom behållaren, där polymeren dispenseras, pressas av massan av den doserande polymerskruven och alla anslutna rörledningar, och vibrationen från driften av enheterna (pumpar, kvarn, blandare) överförs också. Allt detta leder till det faktum att detta system ger ett mycket stort fel i avläsningarna. Eller vid installationerna implementeras volymetrisk dosering av bitumen, beroende på noggrannheten av pumpleverans, öppning - stängning av ventiler. Doseringen av bitumen under injektion i MASSENZA-anläggningen utförs på ett mer innovativt sätt genom en speciell anordning enligt Coriolis-principen ( mätsystem i höljet, mäter flödeshastigheten oavsett andra vätskeparametrar, såsom: densitet, temperatur, tryck, viskositet, elektrisk ledningsförmåga, etc.). Dessutom är detta system utrustat med temperaturkontroll av inkommande bitumen, eftersom för korrekt modifiering av bitumen med polymerer är temperaturregimer och noggrannheten i deras efterlevnad av stor betydelse. Det vill säga, om den ursprungliga bitumenen inte uppfyller den erforderliga temperaturen (av någon möjlig anledning), stannar processen och systemet signalerar detta till operatören.

Som bekant uppfyller vägbitumen som produceras i Ryssland inte de egenskaper som krävs för PMB-produktion. Bitumen är otillräckligt sprickbeständigt, inte värmebeständigt, inte elastiskt och oxiderat (fattigt på aromater). För att förbättra polymerens kompatibilitet med bitumen och skapa ett rumsligt strukturellt nätverk, används speciella tillsatser eller aromatiska oljor som en av PMB-komponenterna (för att anrika bitumen som är fattig på oljor, dvs för att göra en slags initial modifiering av bitumen med oljor). MASSENZA-enheter har en injektionslinje för mjukgörare (aromatiska oljor), och detta system med värmemantel är speciellt designat för de mest populära mjukgörare i Ryssland, doserat vid temperaturer upp till 120 grader Celsius.
Förutom noggrannheten i doseringen av alla komponenter och effektiv homogenisering av bitumen med polymer, är produktionstemperaturen ett viktigt kriterium på vilket kvaliteten på slutprodukten starkt beror. I MASSENZA anläggningar värms alla pumpar, tankar, ventiler och kvarnar med termisk olja. Detta "indirekta uppvärmning"-system ger ett antal fördelar jämfört med ånga, lågor och elektrisk uppvärmning. Först och främst, på grund av oljeuppvärmning, är det möjligt att tillhandahålla uppvärmning av all nödvändig utrustning med en oljecirkulationskrets: interna rörledningar och enheter i PMB-produktionsanläggningen, såväl som all extra infrastruktur (rörledningar, bitumenpumpar, tankar, ventiler, slussventiler). Med olja "mjuk uppvärmning" oxiderar bitumen inte och koksar, och följaktligen är försämring inte idealisk på sitt eget sätt. prestandaegenskaper bitumenbindemedel. Dessutom är oljeuppvärmningssystem som regel de mest effektiva när det gäller driftskostnader för värmeenergi, och det är mycket viktigt att ett sådant uppvärmningssystem gör att du överhuvudtaget noggrant kan motstå alla temperaturförhållanden tekniska stadier produktion av PMB, vilket kvalitativt påverkar egenskaperna hos slutprodukten.