УДК 66-963
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ФИБРОВОЛОКНА
НА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ЗАВОДАХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ ДИСПЕРСНО-АРМИРОВАННЫХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
1 , 2
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Транспортное строительство», Саратовский государственный технический университет
имени 1
Аспирант кафедры «Транспортное строительство»,
Саратовский государственный технический университет имени 2
Предложена технология производства композиционного дисперсно-армированного холодного щебёночно-мастичного асфальта. Теоретически проанализированы процессы структурообразования композиционного дисперсно-армированного асфальта. Исследованы основные дорожно-технические свойства композиционного дисперсно-армированного щебёночно-мастичного асфальта. Композиционный дисперсно-армированный щебёночно-мастичный асфальт целесообразно применять для строительства и ремонта дорожных покрытий, эксплуатирующихся в условиях повышенных летних температур и транспортных нагрузок
Ключевые слова: технология композиционного материала, дисперсное армирование волокнами, базальтовая фибра, щебёночно-мастичный асфальт, колееобразование, асфальт с дисперсным битумом.
EQUIPMENT FOR PROCESSING FIBROWALONS ON ASPHALT CONCRETE PLANTS AT THE MANUFACTURE OF COMPOSITE DISPERSED-REINFORCED ASPHALT-CONCRETE MIXTURES
Andronov S. Y.1, Zadiraka AA2
PhD, Associate Professor of the Department of Transport Construction,
Yuri Gagarin State Technical University of Saratov1
Graduate student of the department «Transport construction»,
Saratov Yuri Gagarin State Technical University of Saratovv2
The technology of production of composite dispersed-reinforced cold crushed stone-mastic asphalt is proposed. The processes of structure formation of composite dispersed-reinforced asphalt are theoretically analyzed. The main road-technical properties of composite dispersed-reinforced gravel-mastic asphalt are posite dispersed-reinforced gravel-mastic asphalt is advisable to use for the construction and repair of road surfaces that are operated in conditions of increased summer temperatures and transport loads
Keywords:Technology of composite material, dispersed fiber reinforcement, basalt fiber, gravel-mastic asphalt, rutting, asphalt with dispersed bitumen.
Асфальтобетоны с фиброй имеют более высокие физико-механические показатели, по сравнению с традиционными горячими асфальтобетонными смесями по ГОСТ 9128-2013 [1]. Улучшаются физико-механические показатели: прочность при различных температурах (особенно при 50°С), сдвигоустойчивость по сцеплению при сдвиге, водостойкость при длительном водонасыщении, устойчивость к колееобразованию и др.
В настоящее время в России действуют методические рекомендации по технологии армирования асфальтобетонных покрытий добавками базальтовых волокон (фиброй) [2]. Однако широкого применения базальтовая фибра не получила. Основной проблемой использования фибры из различных волокон в асфальтобетонных смесях, по результатам проведённых исследований, а также зарубежным литературным источникам [3, 4] , является отработка технологии ведения фибры в состав смеси. В России широкого опыта изготовления на асфальтобетонных заводах смесей с фиброй на сегодняшний момент нет. Это связано с трудностями обеспечения однородного распределения волокон в составе асфальтобетонной смеси.
Установка для обработки фиброволокна на асфальтобетонных заводах при производстве композиционных дисперсно-армированных асфальтобетонных смесей обеспечивает гарантированное равномерное распределение фиброволокна в объёме смеси.
Установка устанавливается на опорных стойках вблизи смесителя асфальтобетонного завода. Через трубу подачи фибры путём открытия шиберной заслонки фибра за счёт гравитационных сил поступает в бункер. Шиберная заслонка трубы подачи фибры открывается с учётом необходимой производительности установки в зависимости от типа и производительности смесителя асфальтобетонного завода при непрерывном смешении (выпуске асфальтобетонных смесей). В случае применения смесителей асфальтобетонного завода циклического действия дозированная навеска фибры вводится в бункер через открываемую крышку с ручкой. Для подачи и дозирования фибры в устройство применяется существующее серийно выпускаемое оборудование асфальтобетонных заводов в виде бункеров, дозаторов, компрессоров, трубопроводов. После введения фибры в бункер открывается шиберная заслонка в нижней части бункера и фибра под действием гравитационных сил поступает на вращающуюся крыльчатку.
Таблица 1 – Оценка смесей, при перемешивании с нагревом базальтовой фибры с минеральным порошком
№ п. п. | Соотношения базальтовой фибры и минерального порошка, % по массе | Температура смешивания смеси, °С | Визуальная оценка однородности смеси | |
Хорошее качество | Ухудшение качества | |||
1 | Базальтовая фибра 1,5 % Минеральный порошок 98,5% | 100 | 200 °С | Хорошее |
2 | Базальтовая фибра 2,5% Минеральный порошок 97,5% | 95 | 205 °С | Хорошее |
3 | Базальтовая фибра 5% Минеральный порошок 95% | 95 | 200 °С | Хорошее |
4 | Базальтовая фибра 7,5% Минеральный порошок 92,5% | 100 | 205 °С | Не удовлетворительное с образованием сгустков |
5 | Базальтовая фибра 10% Минеральный порошок 90% | 100 | 205 °С | Не удовлетворительное с образованием сгустков |
Установка для обработки фиброволокна на асфальтобетонных заводах при производстве композиционных дисперсно-армированных асфальтобетонных смесей реализована в виде опытного образца и прошла апробацию в Поволжском учебно-исследовательском центре «ВОЛГОДОРТРАНС» СГТУ. В результате выполненных исследований установлена высокая степень однородности распределения фиброволокна в составе композиционных дисперсно-армированных асфальтобетонных смесей, что позволило получить увеличение показателей физико-механических свойств композиционных дисперсно-армированных асфальтобетонов на 35-70% в сравнении с технологией не предусматривающей подготовки (вспушения) фиброволокна перед его введением в смеситель асфальтобетонного завода. В настоящее время подана заявка о выдаче патента Российской Федерации на полезную модель.
Список литературы
1. ГОСТ 9128-2013 Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия.
2. Методические рекомендации по технологии армирования асфальтобетонных покрытий добавками базальтовых волокон (фиброй) при строительстве и ремонте автомобильных дорог (Утверждено распоряжением Росавтодора № ОС-12-р от 01.01.2001 г.);
3. M. Aren Cleven., «Investigation of the properties of carbon fiber modified asphalt mixtures»./ Michigan technological university, 2000.
4. Rebecca Lynn Fitzgerald., «Novel Applications of Carbon Fiber for Hot Mix. Asphalt Reinforcement and Carbon-Carbon»./ Michigan technological university, 2000.
