Устройство для армирования асфальтобетонной смеси расплавом полимера
Устройство для армирования асфальтобетонной смеси расплавом полимера может быть использовано при приготовления асфальтобетонных смесей для покрытий автомобильных дорог. Устройство содержит бункеры для компонентов асфальтобетонной смеси с дозаторами, установку для приготовления вяжущего, блок для приготовления химических волокон и смеситель для всех компонентов. Блок для приготовления химических волокон включает бункер для исходного полимера с дозатором, плавильную головку, напорный насос для подпора расплава полимера, фильеру, дозирующий насос с фильтром и вращающийся барабан. Фильера выполнена в виде трубы. Вдоль образующей трубы на расстоянии 25-35 см друг от друга расположены штуцеры с отверстиями. Отверстия штуцеров направлены на боковую поверхность барабана. Барабан установлен между фильерой и смесителем и обеспечивает при вращении равномерное распределение волокон в асфальтобетонной смеси. Устройство позволяет изменять толщину и длину армирующих волокон путем изменения скорости вращения барабана, регулируя тем самым прочностные и сдвиговые характеристики покрытий. 1 п. ф-лы, 2 илл.
Полезная модель относится к области строительства покрытий автомобильных дорог, в частности, к устройствам для приготовления асфальтобетонных смесей.
Известна установка, позволяющая реализовать способ армирования древесными волокнами асфальтобетонной смеси (патент на изобретение RU 
2262491, опубл. 20.10.2005 г.). Установка состоит из двух секций, одна из которых предназначена для приготовления древесных волокон, другая - для приготовления асфальтобетонной смеси. Первая секция содержит камеру для измельчения сырого древесного листа до мелкой крошки, камеру для сушки древесной крошки в восходящем горячем (120°) воздушном потоке, мельницу, состоящую из сита и лопастей, фильеры, вентилятор, с помощью которого пушинки древесных волокон просасываются через фильеры в циклоны. Вторая секция содержит бункеры с дозаторами и смеситель. Конструкция и технология подобной установки усложнена, а прочностные показатели получаемого асфальтобетона не велики.
Известно устройство для армирования асфальтобетонной смеси (патент на изобретение RU 2135426, опубл. 27.08.1999 г.), содержащее установку для приготовления вяжущего, бункеры минеральных компонентов асфальтобетонной смеси и смеситель. Устройство так же содержит блок для приготовления химических волокон, включающий бункер для полимера, плавильную головку с напорным насосом, дозирующий насос, фильтр и фильеру, выполненную в виде трубы, вдоль образующей которой на расстоянии 25-35 см друг от друга расположены штуцеры с отверстиями. Кроме того, блок имеет воздуховод, выполненный в виде распределительной трубы с соплами, который расположен параллельно фильере, а сопла направлены навстречу штуцерам.
По количеству общих признаков и достигаемому результату это техническое решение наиболее близко к заявленному и выбрано в качестве прототипа. Устройство по прототипу позволяет получить армирующие химические волокна большой длины, которые не соприкасаются между собой до перемешивания в смеси. Недостатком устройства является то, что оно не дает возможности регулировать толщину и длину армирующих волокон. Невозможность изменения геометрических параметров армирующих волокон, в свою очередь, не позволяет регулировать прочностные и сдвиговые характеристики получаемого асфальтобетона.
В основу настоящей полезной модели положена задача упростить систему подачи армирующего материала в смесительную установку путем введения вращающегося барабана под струи расплава и обеспечить возможность регулирования геометрических параметров армирующих волокон путем изменения скорости вращения барабана. Создание пространственной решетки с различными геометрическими параметрами армирующих волокон позволит регулировать прочностные и сдвиговые характеристики покрытия, а так же его трещиностойкость.
Технический результат заключается в изменении толщины и длины химических волокон путем изменения скорости вращения барабана. Технический результат, направленный на решение поставленной задачи, достигается следующим образом.
Заявленное в качестве полезной модели устройство для армирования асфальтобетонной смеси, как и прототип, содержит бункеры с дозаторами для компонентов асфальтобетонной смеси, установку для приготовления вяжущего, блок для приготовления химических волокон, включающий бункер для гранул полимера, снабженный дозатором, фильеру, выполненную в виде трубы, вдоль образующей которой на расстоянии 25-35 см друг от друга расположены штуцеры с отверстиями, дозирующий насос с фильтром для подачи расплава полимера в фильеру, и смеситель для всех компонентов. Для расплава гранул полимера блок приготовления химических волокон содержит плавильную головку и напорный насос для подпора расплава полимера, установленный перед дозирующим насосом.
В отличие от прототипа блок для приготовления химических волокон в заявленном устройстве дополнительно содержит барабан, установленный с возможностью вращения между фильерой и смесителем, а отверстия штуцеров направлены на боковую поверхность барабана.
Среди известных источников информации не обнаружено устройств, характеризующихся той же совокупностью признаков, что и заявляемое устройство. Это подтверждает новизну полезной модели.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен общий вид устройства для армирования асфальтобетонной смеси.
На фиг.2 изображена фильера.
Устройство содержит блок для приготовления химических волокон и блок для приготовления асфальтобетонной смеси. Блок приготовления химических волокон содержит бункер для полимера 1, плавильную головку 2, для расплавления твердых гранул полимера, напорный насос 3, который осуществляет подпор расплава, дозирующий насос 4, для дозирования расплава, фильтр 5, для удаления загрязнения из расплава. Также блок содержит горизонтально установленную фильеру, выполненную в виде трубы 6, вдоль образующей которой расположены штуцеры 7 с отверстием, при этом они расположены на трубе 6 на расстоянии друг от друга 25-35 см.
Блок для приготовления химических волокон содержит вращающийся барабан 8, который располагается под фильерой, выполненной в виде трубы 6, со штуцерами 7. Такое расположение элементов 6, 7, 8 обеспечивает равномерное распределение волокон в минеральном материале асфальтобетонной смеси.
Блок для приготовления асфальтобетонной смеси содержит бункеры 9, 10 для песка, щебня и минерального порошка, в которых материал разделен по фракциям. Дозаторы 11 для точного дозирования минеральных материалов, установку для приготовления вяжущего 12 с дозаторами 13 и смеситель 14, в котором производится перемешивание всех компонентов армированной асфальтобетонной смеси.
Процесс приготовления армированной асфальтобетонной смеси осуществляется следующим образом. В смеситель 14 из бункеров 9, 10 через дозаторы 11 подают сначала минеральный порошок, песок, щебень и из установки для приготовления вяжущего 12 через дозатор 13 подают битум, перемешивают их. Затем в смеситель 14 подают при непрерывном перемешивании химические волокна, приготовленные следующим образом. В бункер 1 подаются твердые гранулы полимера, которые затем расплавляются в плавильной головке 2 для получения расплава полимера. Напорным насосом 3 осуществляется подпор расплава перед дозирующим насосом 4, который дозирует необходимое количество расплава. Расплав, отфильтрованный фильтром 5, подается к фильере, выполненной в виде трубы 6, оборудованной штуцерами 7 с отверстиями и вытекает из них в виде струй. Струи, попадая на вращающийся барабан 8, под действием центробежной силы расщепляются на большое число струек, которые затем вытягиваются в тонкие волокна, обладающие высокой прочностью, которые по ходу вращения барабана попадают в смеситель. При перемешивании компонентов смеси с химическими волокнами происходит приготовление армированной асфальтобетонной смеси.
При введении химических волокон в асфальтобетонную смесь они располагаются между зернами минерального материала и связывают минеральные частицы не только с окружающими ее частицами (связь ближнего порядка), но и с частицами отдаленными от данной частицы несколькими рядами других частиц (связь дальнего порядка). Волокна образуют в минерале пространственную решетку, которой оказываются охвачены все минеральные частицы, входящие в состав смеси, что приводит к существенному улучшению всех прочностных характеристик асфальтобетонной смеси. Наличие вращающегося барабана позволяет получать армирующие химические волокна разной длины и толщины путем изменения скорости его вращения. А, следовательно, изменять геометрические параметры пространственной решетки в асфальтобетонной смеси и тем самым регулировать прочностные и сдвиговые характеристики асфальтобетонного покрытия.
Устройство для армирования асфальтобетонной смеси расплавом полимера, содержащее бункеры для компонентов асфальтобетонной смеси с дозаторами, установку для приготовления вяжущего, блок для приготовления химических волокон, включающий бункер для исходного полимера с дозатором, плавильную головку с напорным насосом для подпора расплава полимера, фильеру, выполненную в виде трубы, вдоль образующей которой на расстоянии 25-35 см друг от друга расположены штуцеры с отверстиями и дозирующий насос с фильтром для подачи расплава полимера в фильеру, а также содержащее смеситель для всех компонентов, отличающееся тем, что блок для приготовления химических волокон дополнительно содержит барабан, установленный с возможностью вращения между фильерой и смесителем, а отверстия штуцеров направлены на боковую поверхность барабана.
