Устройство для механоактивации битума

Полезная модель относится к устройствам для приготовления строительных и других материалов на основе вяжущего, в частности для активации вяжущего типа битума. Техническим результатом полезной модели является повышение надежности при одновременном упрощении конструкции устройства, что достигается за счет конструктивного исполнения, направленного на использование механической энергии для активационного воздействия на битум. Это обеспечивается за счет того, что известное устройство для активации вяжущих содержит цилиндрический металлический корпус с кольцевой полостью для теплоносителя, торцевыми крышками, патрубками подачи и отвода битума и тяговый элемент. Корпус выполнен в виде двух коаксиально расположенных труб, образующих между собой кольцевую полость. На торцевых сторонах корпус снабжен фланцами с вмонтированными в них подшипниками и неподвижно закрепленными крышками: глухой и проходной. Внутри корпуса с возможностью вращения вокруг своей оси размещен тяговый элемент-шнек, выполненный в виде металлической трубы с винтовой лопастью по всей длине.

Полезная модель относится к устройствам для приготовления строительных и других материалов на основе вяжущего типа битума.

Известна колонка для активации вяжущих [а.с. №1011758, Е01С 19/10, B22C 5/00, 1978 г. - прототип].

Конструктивное исполнение устройства характеризуется тем, что создание между анодом и катодом напряжения электрогидравлического разряда приводит к комплексной обработке вяжущего в результате которой уменьшается его вязкость.

Недостатком известного устройства являются сложное конструктивное исполнение, а также наличие большого количества электрооборудования, что делает его сложными в эксплуатации, влечет высокие энергозатраты и удорожание устройства в целом.

Техническая задача - повышение надежности работы при одновременном упрощении конструкции устройства за счет конструктивного исполнения, направленного на использование механической энергии для активационного воздействия на битум.

Техническая задача решается тем, что в устройстве для механоактивации битума включающем цилиндрический металлический корпус с полостью для теплоносителя, торцевыми крышками, патрубками подачи и отвода битума, патрубками подачи и отвода теплоносителя, тяговый элемент; корпус выполнен в виде коаксиально расположенных труб, образующих между собой кольцевую полость, на торцевых сторонах корпус снабжен фланцами с вмонтированными в них подшипниками и неподвижно закрепленными глухой и проходной крышками, а тяговый элемент-шнек выполнен в виде металлической трубы с винтовой лопастью по всей длине, который расположен внутри корпуса с возможностью вращения вокруг своей оси.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что ее конструктивное исполнение позволяет обеспечить активационное воздействие на битум за счет использования механической энергии высокоскоростного сдвигового усилия, создаваемого шнеком, направленного на разрушение надмолекулярных структурных связей в битуме, преобразующих его структуру, обеспечивающую снижение вязкости и повышение адгезии битума.

Таким образом, предлагаемое устройство для активации битума, в сравнении с прототипом, по своему конструктивному исполнению является более простым, обеспечивая при этом необходимый активационный эффект при обработке битума, а также более надежным в эксплуатации, что и является новым техническим результатом заявленной полезной модели.

Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом:

- на фиг. схематично представлено устройство для механоактивации битума, продольный разрез;

Устройство содержит цилиндрический корпус, выполненный в виде двух коаксиально расположенных металлических труб 1 и 2, образующих между собой кольцевую полость 3 для прохода теплоносителя. Корпус снабжен тангенциальными патрубками подачи 4 и отвода 5 битума, подачи 6 и отвода 7 теплоносителя. На торцевых сторонах корпус снабжен фланцами 8 и 9 с вмонтированными в них подшипниками 10 и 11 и неподвижно закрепленными крышками 12 - глухой и 13 - проходной. Внутри корпуса с возможностью вращения вокруг своей оси размещен тяговый элемент - шнек 14, выполненный в виде металлической трубы с винтовой лопастью по всей длине и предназначенный для придания потоку битума сдвигового и вращательного движения. Внутри корпуса шнек фиксируется посредством подшипников 10 и 11, а во вращательное движение приводится от электропривода.

Устройство работает следующим образом.

Через патрубок 6 в кольцевую полость 3 поступает теплоноситель, например минеральное масло, при температуре 120°С для обеспечения теплового режима, необходимого для обработки битума. В предварительно прогретый корпус при приведенном во вращательное движение шнека 14, обеспечивающем линейную скорость сдвига в битуме равную 2-3 м/с, через патрубок 4 внутрь корпуса при температуре 120°С подается битум. При заполнении корпуса битумом процесс механоактивации осуществляется в течении 15 секунд. Скорость вращения шнека, температурный режим и длительность процесса активации битума обусловлены обеспечением условий при которых происходит разрушение слабых ковалентных связей в асфальтеновых ядрах сложных структурных единиц и водородных связей в димерах кислородосодержащих полярных соединений, повышая тем самым дисперсность структуры битума. Обработанный таким образом битум во избежание процесса рекомбинации через патрубок 5 незамедлительно поступает в смесительный аппарат для приготовления асфальтобетонной смеси.

Предложенное устройство позволяет эффективно использовать механическую энергию, направленную на активацию битума, и может быть использовано на предприятиях по производству асфальтобетонных смесей. Использование рассматриваемого устройства для приготовления асфальтобетонных смесей на битуме, обработанном по способу механоактивации, приводит к улучшению физико-механических свойств асфальтобетонов, увеличивает срок службы асфальтобетонных покрытий.

Устройство для механоактивации битума, включающее цилиндрический металлический корпус с полостью для теплоносителя, торцевыми крышками, патрубками подачи и отвода теплоносителя, тяговый элемент, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде двух коаксиально расположенных труб, образующих между собой кольцевую полость, на торцевых сторонах корпус снабжен фланцами с вмонтированными в них подшипниками и неподвижно закрепленными глухой и проходной крышками, а тяговый элемент - шнек выполнен в виде металлической трубы с винтовой лопастью по всей длине, который размещен внутри корпуса с возможностью вращения вокруг своей оси.