Как производится асфальт. Комплекс эксплуатационных факторов влияет также на выбор марки битума. В холодном климате надо применять битум с меньшей вязкостью, чем жарком. Тяжелое движение транспортных средств диктует применение высоковязкого битума. Вязкос

Рассмотрим статью про производство асфальта (асфальтобетона), оборудование для него (заводы и мини-заводы) технологию изготовления.

Сразу отметим, что асфальт и асфальтобетон – это разные вещи. Асфальт – это греческое название битума – черной горной смолы, которая образуется в сланцевых и каменноугольных породах. Асфальтобетон – это любая смесь битумов с щебнем, гравием и/или песком, а также различных материалов (подробнее об них ниже).

Так как в обиходе чаще всего асфальтобетон называют просто асфальтом, то в статье чаще всего мы будем применять в качестве названия последний вариант.

Технология производства

ГОСТы

ГОСТы для битумов и асфальтобетонных смесей разные. У последних это ГОСТ 9128, а у битумов они отличаются исходя из целей применения:

Битумы нефтяные строительные – ГОСТ 6617;
Битумы нефтяные кровельные – ГОСТ 9548;
Битумы нефтяные дорожные вязкие – ГОСТ 22245.

Состав

Асфальт применяется для обустройства дорожного покрытия. Он представляет собой смесь, включающую песок, мелкую и среднюю фракцию щебня, минеральный порошок и битум, который выполняет функцию связывающего звена, между остальными компонентами материала.

85% асфальтного материала составляет гравий или щебень, 6% от общего объёма приходится на битум. Производство асфальта предполагает соединение и перемешивание всех необходимых компонентов и моментальная укладка дорожного покрытия данным материалом.

Связующая функция битума осуществляется только в горячем состоянии. Если асфальт был приготовлен, но уложен не сразу, тогда он является не пригодным к дальнейшему использованию, так как потерял свои свойства. В результате этого, асфальт невозможно утрамбовать до необходимого состояния, так как он становится довольно хрупким.

Виды

Различают три вида искусственного асфальта, применяемого для обустройства дорожного покрытия. При этом у каждого вида асфальта имеется своё предназначение.

Крупнозернистый . Данный асфальта применяется в процессе обустройства нижних слоёв дорожного покрытия. Для приготовления данного вида смеси применяется щебень мелкой фракции (от 5 до 15 мм) и щебень крупной фракции (от 20 до 40 мм).
Мелкозернистый . Данный асфальтобетон применяется во время укладки дорожных покрытий проезжей части. Этот асфальт применяется в качестве верхнего слоя в случае двухслойного покрытия. В состав смеси входит щебень мелкой фракции (от 5 до 15 мм).
Песчаный . Данный тип асфальта применяется во время мощения тротуаров и пешеходных дорожек. Состав смеси включает преимущественно песок и небольшое количество минерального порошка, битума и щебня имеющего мелкую фракцию (5мм).

Технология изготовления

По способу технологии производства различают три типа асфальта:

горячий;
тёплый;
холодный.

Разница данных способов заключается в уровне температуры доведения смешиваемых компонентов. Подогретую или горячую асфальтную смесь получают при помощи добавления в тёплое или горячее связующее вещество подогретых компонентов. В холодном асфальте используется только один из компонентов в подогретом виде.

Технология изготовления горячего асфальта выглядит следующим образом: 1) проводится сушка инертных материалов или их нагрев до 200°C; 2) при температуре 160°C производят смешивание компонентов с добавлением битума и минерального порошка; 3) хранение готовой асфальтной смеси при температуре 150-180°C.

Необходимое оборудование

В качестве оборудования для производства асфальта используются асфальтобетонные заводы. Они бывают мобильными и стационарными.

Еще существуют и ультрамобильные (сумермобильные) асфальтобетонные мини-заводы, но их так называют не то чтобы за какую-то компактность, а скорее за еще большую легкость в транспортировке.

Обычно стационарные асфальтные заводы (примерно от 80 тонн в час), конечно же, производительнее, чем мобильные (примерно 3-80 тонн в час). При этом цены на них совершенно разные. Купить стационарный асфальтобетонный завод можно от 7 000 000 руб. Мобильный мини-завод самый низкопроизводительный в 3-5 тонн в час будет стоить примерно от 1 200 000 руб.

Мобильный завод китайского производителя TIETUO, цена от 1 200 000 руб. Стационарный, цена от 7 млн. руб.

Важным моментом в бизнесе по производству асфальта является необходимость наличия фронтального погрузчика, необходимого для осуществления загрузки в бункер завода необходимого сырья. Стоимость данного погрузчика начинается от 2 000 000 рублей. Поэтому оптимальным вариантом в данном случае будет аренда такого вида спецтехники. Однако вместе с этим увеличится и расходная часть.

Видео работы мобильного завода:

Сколько нужно денег

Для открытия производства асфальтобетонной смеси, имеющей минимальную мощность 10 тонн в час, следует учитывать следующие затраты.

Капитальные вложения:

покупка асфальтобетонного завода – 2 000 000 рублей;
транспортные расходы – 100 000 рублей;
закупка сырья – 500 000 рублей;
прочие расходы – 200 000 рублей.

Сумма данных вложений составляет 2 800 000 рублей.

Расчётные данные по выручке и прибыли:

производство асфальтобетона – 50 тонн в смену;
количество смен – 30 за месяц;
выработка – 1500 тонн в месяц;
оптовая цена – 2300 рублей за 1 тонну асфальта;
выручка – 3 450 000 рублей.

Основные потребители

Основными потребителями асфальтной продукции являются:

организации, которые отвечают за состояние федеральных и муниципальных дорог;
компании, которые специализируются на ремонте данных дорог;
представители бизнеса, отвечающие за состояние парковок, тротуаров и подъездных путей, которые располагаются на территории данных дорог.

Как известно, производство асфальта напрямую связано с его укладкой. Поэтому приобретение необходимого комплекта техники, предназначенной для асфальтирования дорог, позволяет обеспечить расширение бизнеса. При этом появляется возможность реализации асфальтной продукции подрядным организациям, которые производят её укладку, а также самостоятельное проведение всего комплекса дорожных робот.

Смеси асфальтобетонные	Цена с доставкой (руб/т)	Цена без доставки (руб/т)
Песчаный тип Л4
Песчаный тип ПДII, песчаный на отсеве ПГ
Песчаный тип ПД3, ПДо3
Мелкозернистый тип А, марка 1, МА1
Мелкозернистый тип Б, марка 1, МБ1
Мелкозернистый тип В, марка 2, МВ2
Крупнозернистый плотный КБ1
Крупнозернистый пористый КП1


ЩМА 15, 20 на ПБВ
ЩМА 15, 20 на вяжущем БИТРЭК

Компания «ДорТрансСнаб» производит и реализует качественный асфальт по низкой цене и другие насыпные строительные материалы. У нашей компании есть собственный автопарк дорожно-строительной техники, свое производство асфальта, поэтому мы выполняем все работы оперативно и качественно.

У нас вы можете купить асфальт как с доставкой, так и посредством самовывоза, стоимость которого позволит вам значительно сэкономить при строительстве.

Асфальтобетонная смесь представляет собой оптимально подобранный состав, содержащий минеральные материалы, минеральный порошок и битум. Асфальтобетон является уплотненной асфальтобетонной смесью. Классификацию таких материалов проводят по различным параметрам.

В зависимости от того, какая минеральная составляющая входит в состав материала, выделяют песчаные, гравийные и щебеночные смеси.

По вязкости входящего в состав битума и требуемой температуре укладки асфальта смеси бывают горячие и холодные. Горячие содержат жидкие и вязкие битумы, укладываются при температуре больше 120 градусов, а холодные - только жидкие битумы, температура укладки должна быть не меньше 5 градусов.

Также такого рода материалы можно различать по размеру зерен: песчаные (меньше 0,5 см), мелкозернистые (меньше 2 см), крупнозернистые (до 4 см). Холодные смеси бывают песчаные и мелкозернистые.

Еще одной важной характеристикой таких материалов является остаточная пористость. По этому параметру выделяют высокопористые, пористые, плотные и высокоплотные виды.

Используемое буквенное обозначение А (максимальное содержание), Б, В (минимальное) соответствует содержанию в горячих смесях и плотных асфальтобетонах щебня или гравия. Для холодных смесей подобного типа используют обозначение Бх и Вх. Для горячих и холодных песчаных смесей - Г и Гх (до 30% песка), Д и Дх (до 70%).

Также асфальтобетонные смеси маркируют в зависимости от их физико-механических показателей и используемых материалов (МI, МII, МIII).

Использование материала определяется его типом и маркой. Так, крупнозернистая пористая смесь марки I применяется для формирования нижних слоев покрытия автомобильных дорог, городских улиц и т.д. Песчаная высокопористая смесь марки I - для устройства тротуаров, укладки бордюров и т.д.

Что такое асфальтобетон?

Асфальтобетон - это модифицированный бетон, который образуется после смешивания и подогрева песка, щебня, минеральных наполнителей, а также битумного вяжущего.

На сегодняшний день ни одно строительство дорог не обходится без применения асфальтобетонных смесей. Отменные гигиенические качества, прочность, долговечность, простота в укатке, относительно небольшая стоимость делают этот товар самым востребованным на строительных рынках. Разнообразие предъявляемых требований к асфальтному покрытию привели к разработке различных методик укладки, качественно-количественному составу смесей.

По температуре асфальтобетонные смеси делятся на горячие и холодные. По размеру минерального зерна разделяются на крупнозернистые, мелкозернистые и песчаные. Асфальтобетоны по остаточной пористости бывают высокоплотные, плотные, пористые, высокопористые.

Во многих случаях к основному составу асфальтобетона мы добавляем различные вещества, которые обеспечивают морозостойкость, звукоизоляцию, шероховатость поверхности, повышенную прочность и твердость. Для этого мы используем разные материалы: резину, латекс, каучук, серу, золу.

Мы выпускаем высококачественные асфальтобетонные смеси (асфальт) для строительства и ремонта дорожного (асфальтового) покрытия на улицах Москвы и Московской области. Каждый тип асфальтовой смеси обладает своей спецификой. Одни материалы содержат крупные фракции, другие - мелкие фракции. В асфальтовых смесях мы используем различные битумные и вяжущие составляющие, минеральные порошки. Кроме этого, выпуск осуществляется по различным технологиям.

Каждая асфальтовая смесь имеет свои особенности. Мы предоставляем своим заказчикам весь комплекс услуг по подбору подходящей асфальтовой смеси для строительства или ремонта дорог.

По методу уплотнения асфальтобетоны делятся на: укатанные, трамбованные, вибрированные и литые. Литой асфальт отличается пластичностью, износостойкостью, водонепроницаемостью, устойчивостью к коррозии и другими высокими эксплуатационными характеристиками. Используют литой асфальт в нагретом до 160-180 градусов состоянии, в результате чего материал принимает консистенцию, облегчающую укладку на поверхность и не требует проведение дополнительного уплотнения.

В зависимости от степени насыщения асфальтобетона структурообразующими компонентами в нем образуются базальная, поровая и контактная структуры, определяющие качество покрытия.

Производство асфальта

Наш завод оснащен высокоточным оборудованием производства фирмы Тэльтомат Т-160 На заводе учтены все тенденции развития производства асфальта и асфальтобетонных смесей. Асфальтовые заводы фирмы Тэльтомат Т-160 в полной мере соответствуют предъявляемым требованиям. По сравнению с аналогичными заводами по производству асфальта, заводы Тэльтомат Т-160 сокращают потребление энергии и соответствуют экологическим стандартам. Комбинированный фильтр очищает отходящие газы на 99,98%. Лаборатория асфальтового завода контролирует качество производимого асфальта.

Асфальт (от греч. α’σφαλτος – горная смола) – смесь битумов (60…75% в природном и 13…60% в искусственном) с минеральными веществами: известняком, песчаником и др. Может применяться вместе с песком, гравием, щебнем для устройства дорожных и других покрытий.

Асфальт бывает как природного, так и искусственного происхождения. Природный асфальт образуется из тяжелых фракций нефти или их остатков в результате испарения ее легких составляющих и окисления под влиянием гипергенеза. Искусственный асфальт (асфальтобетонная смесь, АБС) – это строительный материал, получаемый после уплотнения смеси щебня, песка, минерального порошка и битума.

Исторически дороги мостили камнем, но с середины XIX в. во Франции, Швейцарии, Соединенных Штатах и ряде других стран для дорожных покрытий начинают применять битумно-минеральные смеси. Как показал опыт эксплуатации, асфальт оказался наиболее подходящим материалом для устройства дорожных покрытий. Основные его преимущества – это высокая скорость строительства, более низкая себестоимость и отличная ровность получаемых покрытий. Асфальтобетонные покрытия и сегодня остаются самыми распространенными при строительстве дорог, мостов, тоннелей и других сооружений.

Асфальтобетонные смеси делают из компонентов в заданной пропорции и степени гомогенности в асфальтосмесительных установках (АСУ). Для получения смеси высокого качества необходимо правильно выбрать ингредиенты, их физические свойства и интенсивность их перемешивания, точно определить пропорцию. При соблюдении всех требований получается гомогенная АБС со свойствами, отвечающими ГОСТу.

Существуют различные по принципу действия АСУ. В настоящее время наиболее известны циклическая (порционная) система смешивания и непрерывная (барабанная). Циклическая технология шире применяется в Европе, тогда как в США, Австралии, Канаде и Латинской Америке более популярны АСУ непрерывного действия. Такое разделение произошло из-за различной протяженности дорог в Европе и Америке. Согласно статистике в 2006 г. объем производства асфальтобетонных смесей в США превысил 500 млн. т, тогда как в Германии выпущено порядка 56 млн. т, во всей же Европе – около 350 млн. т. Сразу становится понятен разрыв в уровне между европейскими странами и США. На заре эры асфальтовых покрытий и в Штатах применяли заводы циклического действия, но в период дорожного бума и резкого роста потребности в асфальте встал вопрос снижения себестоимости его производства и увеличения производительности АСУ. Решением стало внедрение непрерывной технологии производства смесей, что и позволило значительно сократить себестоимость производства и повысить объемы выпуска смеси одной установкой.

Рассмотрим принципы, на которых построены эти технологии, и их преимущества.

Основным компонентом классического циклического асфальтобетонного завода (АБЗ) является система подачи инертных, предварительно дозирующая холодные инертные материалы, такие как щебень и песок, которые по наклонному конвейеру подаются в сушильный барабан, где нагреваются до заданной температуры потоками газа. Нагретые инертные подаются на элеватор горячих инертных и далее на вибрационный грохот, который рассеивает поток материала на разные фракции согласно количеству и размеру ячеек сит. В АБЗ некоторых производителей, например LINTEC GmbH & Co. KG, применяются не вибрационные грохоты, а барабанные, что позволяет снизить стоимость установки. Такие грохоты применяли когда-то и в отечественных АБЗ, но современные АСУ комплектуют именно вибрационными грохотами, так как они обеспечивают более точное разделение фракций. В барабанных грохотах возможно перераспределение мелких фракций в более крупные при максимальных нагрузках и при повышенной лещадности щебня, который может застревать в ситах и блокировать проход мелких фракций, что подтверждено опытом эксплуатации АСУ такого типа в России. Под грохотом расположены бункера горячих инертных, и в каждом хранится своя фракция. Согласно составу смеси, заданному в программе управления, из каждого бункера с отдельной фракцией в весовой хоппер дозируется по очереди требуемое количество материала. Отдельно установлен весовой хоппер для битума и хоппер для минерального порошка и пыли. Битум дозируется из битумохранилища, а минеральный порошок и пыль – из соответствующих силосов. Дозирование осуществляется с помощью динамического взвешивания всех компонентов смеси. Дозированные компоненты подаются в смесительную камеру, где перемешиваются. Средняя продолжительность общего цикла дозирования и перемешивания составляет 45 с, т. е. 80 циклов в час. Именно так определяется паспортная производительность циклических АБЗ – полезный объем смесительной камеры умножают на 80 циклов. Например, при смесителе в 2 т х 80 циклов получаем 160 т/ч.

АБЗ с горизонтальным скипом – по сути тележка, перемещающаяся по направляющим рельсовым опорам, которая доставляет смесь от смесителя к нужному бункеру хранения смеси и приводится в действие лебедочным механизмом с приводом. Хранилище асфальта разделено на разные отсеки – бункера, где можно хранить смеси с разной рецептурой. Очистка отходящих горячих газов из сушильного барабана происходит в рукавном фильтре, где осаждается пыль с помощью тканевых мешков (рукавов). Осажденная пыль обычно либо вывозится с АБЗ, либо подается в силос пыли, из которого дозируется в хоппер для минерального порошка в нужной пропорции с минеральным порошком. Битум хранится в цистернах, которые могут быть горизонтального, вертикального или мобильного исполнения. Процесс дозирования, смешивания и отгрузки смеси в самосвалы контролируется операторами из пункта управления. В большинстве современных АБЗ установлена микропроцессорная система управления, что облегчает работу, но в то же время средства ручного управления зачастую отсутствуют, и это не позволяет продолжать работу в случае сбоя компьютерной системы.

Многие узлы АБЗ непрерывного типа аналогичны узлам АБЗ циклического типа. Также дозирование холодных инертных осуществляется из холодных дозаторов, отличие которых в том, что они выполняют роль дозаторов, а не предварительных дозаторов, как в циклических АБЗ. В циклических АБЗ дозирование компонентов идет из бункеров горячих инертных в весовой хоппер, а из преддозаторов – только предварительная подача материала. Погрешность дозирования преддозаторов может достигать 10% и более, что несущественно для данного типа АБЗ, так как есть весовой контроль. В то же время в непрерывных АБЗ холодные дозаторы являются именно дозирующим устройством и обеспечивают высокую точность дозирования с погрешностью ±0,1%. Это достигается благодаря современному микропроцессорному управлению, приводам с частотным управлением, тахометрам на приводных валах с обратной связью и весовому мосту, установленному в наклонном конвейере. Холодные инертные точно дозируются из бункеров и подаются на наклонный конвейер, оснащенный грохотом негабарита, отсеивающим негабаритный щебень. Поток материала после грохота попадает на весовой мост, который динамически взвешивает суммарный объем инертных и корректирует работу дозаторов через систему обратной связи с программой управления. Взвешенный материал попадает в сушильно-смесительный барабан, где он, как и в циклическом АБЗ, сушится потоком нагретого газа от пламени горелки. После сушки нагретый материал смешивается в этом же агрегате с минеральным порошком, собственной пылью, битумом и другими компонентами. Полученная смесь выгружается из сушильно-смесительного барабана. Традиционно для хранения смеси применяют силосы круглого сечения со скребковым конвейером. Системы такого типа могут обеспечивать хранение 9 шт. х 300 т = 2700 т и более.

Также в составе непрерывного АБЗ есть битумное хранилище, силосы минерального порошка и собственной пыли. Есть рукавный фильтр с такими же тканевыми рукавами и системой эвакуации пыли или в силос, или назад в барабан, или в самосвал для вывоза.

Развитие конструкций АБЗ непрерывного типа можно разделить на три этапа – это барабанные смесители прямоточного типа, когда поток материала и горячего газа шел в одном направлении, что было не так эффективно, как в барабанах второго поколения – противоточных. Третьим этапом развития непрерывных АБЗ стала разработка барабанно-смесительных установок со встроенной горелкой и барабана Double Barrel («двойной барабан») компанией Astec Inc.

В прямоточных барабанах поток горячего газа идет параллельно инертным материалам. При таком нагреве газ может проходить через прорехи в завесе материала и не передавать тепло инертным. Температура выходящих газов высокая, что приводит к преждевременному износу тканевых фильтров. Материал попадает в зону горения пламени, из-за чего не полностью сгорает топливо и спекаются влажные инертные. Минеральный порошок и битум уносятся потоком газа в рукавный фильтр, и в результате фильтры загрязняются. Характерно низкое качество перемешивания смеси.

В противоточных барабанах материал подается с противоположной стороны барабана и движется навстречу горячему газу. Устранена проблема спекания и уноса инертных и битума. Время смешивания увеличено, и качество смесей повысилось. Также стало возможно добавление до 50% регенерированного асфальтового покрытия (РАП) с малым выбросом углеводородов, так как РАП подается после пламени горелки. Повысилась эффективность работы – расход топлива снизился, а производительность возросла. Модификацией этого типа является двухбарабанная система, когда один барабан сушит материал в противотоке, а нагретые инертные подаются во второй барабан, предназначенный только для смешивания. Такие АБЗ обеспечивают еще большее время смешивания и лучшее качество смеси.

Противоточные сушильно-смесительные барабаны и сегодня самый распространенный тип агрегатов для сушки и смешивания в АБЗ непрерывного типа. Смешивание в этих АБЗ происходит под воздействием гравитации – барабан, вращаясь, поднимает смесь лопатками, которая падает в определенный момент. При падении происходит смешивание. Такой тип смешивания часто называют гравитационным.

Принципиально новая система сушки и смешивания разработана и запатентована гениальным инженером Доном Броком. Д. Брок создал свою компанию Astec Inc. и начал производство АБЗ с запатентованной системой Double Barrel. За короткий период Astec Inc. выросла до уровня абсолютного лидера среди производителей АБЗ. Гениальность конструкции Double Barrel в том, что удалось совместить преимущества непрерывной технологии и циклической – низкая себестоимость производства смеси и качественное принудительное перемешивание, как в циклическом АБЗ.

Смесь подается в барабан Double Barrel и в противотоке нагревается. В конце сушильного барабана нагретая смесь через окна выгружается в смесительный барабан, одетый поверх сушильного. На вращающемся сушильном барабане наварены смесительные лопатки, которые перемешивают ингредиенты, находящиеся в статике, как и в циклическом АБЗ. Время смешивания составляет 90 с и рассчитано на производство ЩМА без снижения производительности и с возможностью добавления РАП до 50%. Основные преимущества Double Barrel – это самое низкое потребление топлива в индустрии, качественно промешанные, гомогенные смеси, простота эксплуатации и низкие расходы, высокая производительность при производстве смесей всех типов.

Теперь рассмотрим принципиальные различия между циклическим и непрерывным АБЗ и целесообразность их применения в тех или иных условиях.

Основное отличие этих технологий в системе дозирования и смешивания. В непрерывном АБЗ нет башни и дозирование сразу идет из холодных дозаторов, смесь идет непрерывным потоком. В циклическом АБЗ идет разгрохотка материала на фракции и весовое, порционное дозирование компонентов, а смесь выпускается порциями.

Циклические АБЗ позволяют проще и быстрее менять рецептуру смеси, в теории каждый замес может иметь другую рецептуру. Такие АБЗ наиболее востребованы при производстве асфальта в городах и мегаполисах, когда асфальт производят для нескольких укладочных комплексов. В то же время циклические АБЗ менее мобильны из-за башни. Башня имеет большие размеры, и для их снижения уменьшают размеры бункеров горячих инертных. В результате мобильный циклический АБЗ работает в режиме грохочения – горячие инертные бункера часто или переполнены одной фракцией, или пусты, что приводит либо к нарушению рецептуры, либо простоям и сбросу избытка нагретых фракций, в основном более крупных. Владелец АБЗ теряет объем выпуска асфальта и деньги на бесполезный нагрев сброшенного щебня. При выпуске ЩМА производительность может упасть на 40% от паспортной из-за добавления цикла сухого перемешивания и увеличения времени цикла.

Преимущество непрерывных АБЗ – в простоте конструкции. Они проще в транспортировке, возведении на новом месте и обслуживании. Такой АБЗ может быть запущен в работу в течение 3 дней и дать асфальт. Стоимость ниже, чем у циклического такой же производительности, а реальный выпуск асфальта в смену выше. Особенностью является то, что в реалиях России фракционный состав закупаемого щебня на карьерах может не соответствовать ГОСТу, а так как в этом типе АБЗ нет грохота, разделяющего на фракции инертный материал, иногда происходят нарушения в рецептуре смеси и состав инертных может меняться. Простым решением такой проблемы является установка отдельного грохота для предварительной подготовки инертных, благо на рынке предлагается огромное количество как стационарных, так и мобильных решений. Установка грохота позволяет контролировать состав инертных до их нагрева, а не когда деньги на нагревание уже потрачены. Тем более что даже с дополнительной комплектацией грохотом непрерывный АБЗ конкурентен по цене. При работе в городах и необходимости выпуска в течение одной смены асфальтобетонных смесей разных рецептур АБЗ комплектуют силосами длительного хранения, позволяющими хранить смесь до 4 суток. Например, один из производителей асфальта в США, имеющий в комплекте с АБЗ 6 силосов, менял рецептуру 50 раз в смену. Это делается просто – задается новая рецептура и по прошествии 40…60 с смесь подается в другой силос, где и накапливается новая смесь. При наличии опыта эксплуатации переход происходит просто и быстро. Точность дозирования инертных, минерального наполнителя, битума и других ингредиентов соответствует стандарту, что подтверждено опытом эксплуатации во всем мире и в России в том числе. Качество получаемых смесей, в том числе и ЩМА, на высоком уровне.

Каждая из технологий имеет свои особенности и преимущества. При выборе АБЗ еще раз взвесьте все «за» и «против» исходя из того, как вы планируете работать. Реалии современной России еще раз подтвердили, что при наличии мобильного АБЗ вы получаете возможность быстро реагировать на ситуацию и участвовать в подрядах не только в своем регионе.

В последнее время состояние дорожной сети в регионах России стало обращать на себя внимание властей. В 2013 году стартовали масштабные государственные проекты, цель которых - строительство автомобильных дорог и восстановление уже существующих магистралей, асфальтирование трасс и благоустройство прилегающих территорий. Создавать новые транспортные артерии планируется по европейским стандартам, причём особое внимание будет уделяться качеству асфальтовой смеси. Производство асфальтобетона, ставшее прибыльной сферой деятельности, стало привлекать всё новых и новых представителей бизнеса, работающих в области дорожного строительства. Как же протекает комплексный процесс изготовления асфальта?

Составляющие асфальтовой смеси

Асфальт естественного происхождения образуется из тяжёлых остатков испарившейся нефти и представляет собой чёрное тугоплавкое вещество. Искусственно созданный асфальт - это смесь твердого и сыпучего минерального наполнителя (щебень, гравий, песок, песчаник, известняк) и вязких связующих элементов (различные битумы, дёготь). Для использования в качестве дорожного покрытия его уплотняют с помощью специального катка, превращая в асфальтобетон - прочный каменный материал, выдерживающий большие нагрузки. Минеральные компоненты, частицы которых сильно различаются по размеру (гравий, песок), требуются для заполнения всех отверстий и полостей, а известняк и песчаник используются для улучшения обволакивающих свойств. Некоторые европейские производители для большей прочности добавляют в асфальт различные виды резины, а также предлагают клиентам покрытие разных цветов, которое используется в декоративных целях.

Разновидности асфальта

Соблюсти необходимые пропорции ингредиентов асфальтовой смеси - одна из самых главных задач при производстве материала. Слишком большой процент содержания вязких или твёрдых компонентов приведёт к тому, что новое покрытие растрескается под воздействием воды, нагрузок и смены температур. В зависимости от того, в каких условиях будет происходить эксплуатация дорожного полотна, “рецептура” асфальтобетона может претерпевать значительные изменения. Наиболее простой в изготовлении вид асфальта называется песчаным и производится из песка и битума. Добавление к этой смеси щебня и минерального порошка даст так называемый щебенчатый асфальт. Наиболее сложный по составу асфальт - гравийный , он изготовляется из битума, щебня, гравия и различных минеральных элементов.

В зависимости от того, при какой температуре плавится битум, входящий в состав асфальтовой смеси, различают несколько разновидностей асфальта по температуре укладки:

горячий (содержит вязкий битум, для укладки требуется температура не ниже 120 °C, главная область применения - дорожное строительство новых трасс);
тёплый (в составе - маловязкий битум, уплотняется при температуре около 40-80 °C);
холодный (содержащий специальный жидкий битум, требующий температуры окружающего воздуха не ниже 10 °C, наиболее частый вариант использования - ремонт дорог, заделка ям и выбоин в уже существующем дорожном полотне).

Асфальтовые заводы

В зависимости от механизма производства заводы по изготовлению асфальта подразделяются на циклические и непрерывные.

Циклические асфальтовые заводы располагаются вблизи больших городов, где то и дело требуются небольшие по объёму партии асфальта разного вида. Технология изготовления асфальтобетона на заводе циклического типа предполагает возможность менять вид производимого материала десятки раз за смену, не жертвуя его качеством. Циклический завод имеет обычный набор устройств для приёмки твёрдых элементов, площади для хранения готового асфальтобетона и асфальтосмесительные установки. В состав специфического дополнительного оборудования входят башня и грохот- дробильно-сортировочное вибросито, которое используется для просеивания каменных материалов. Использование грохота обеспечивает высокое качество производимого асфальта, так как все сыпучие материалы полностью разделяются на фракции перед попаданием в смесь. К недостаткам завода циклического типа относятся сравнительно небольшое количество производимого продукта, а также стационарность самого предприятия, обусловленная наличием грохота и башни.

Непрерывные асфальтобетонные заводы оснащены только самым необходимым оборудованием, что делает их удобными для транспортировки с места на место. Процесс производства асфальтовой смеси на непрерывных заводах идёт без остановок - ингредиенты постоянно подаются в бункер нагрева, откуда уже готовый асфальт перемещается в силосы, способные сохранять материал горячим в течение 4 суток. Минусом непрерывных заводов является отсутствие аппарата для грохочения. Зачастую твёрдые минеральные элементы, закупленные для производство асфальтобетона, не соответствуют стандартам и содержат посторонние включения, которые без процедуры просеивания попадают прямиком в готовый асфальт, ухудшая его свойства.

Этапы изготовления асфальта

Процесс производства асфальтобетона можно разделить на четыре стадии:

проверка качества ингредиентов будущей смеси - щебня, гравия, минеральных элементов, битума и пр. Этот этап является особенно важным для получения высококачественного и износостойкого асфальта, не содержащего посторонних включений;
обработка твёрдых материалов , в идеале включающая в себя пропускание песка через сито и разгрохотку щебня на фракции при помощи дробильного аппарата;
поступление материалов в нагревательный бункер . Под воздействием высоких температур из песка и щебня удаляется влага, которая может значительно ухудшить прочность материала. Параллельно происходит разогрев битума до 160 °C);
соединение игредиентов в одном резервуаре , снабжённом лопаточками для перемешивания. Качественное смешение необходимо для уничтожения пустот воздуха в только что созданном асфальтобетоне - на этапе укладки асфальта от воздушных пузырьков, делающих дорожное полотно уязвимым для влияния воды, уже невозможно избавиться;
загрузка горячей смеси в ёмкость для хранения (силос) , где в течение нескольких суток поддерживается высокая температура. Асфальт, используемый для строительства или ремонта автомагистрали, должен быть горячим - такова технология дорожного строительства.

Последовательность приготовления смеси. Приготовление асфальтобетонной смеси состоит из следующих операций: подготовки минеральных материалов, подготовки битума, дозирования составляющих, перемешивания минеральных материалов с битумом и выгрузки готовой смеси в кузова автосамосвалов или накопительные бункеры.

Подготовка минеральных материалов включает подачу их к сушильным агрегатам, а при необходимости сортировку по фракциям или обогащение добавками другого материала и активацию. Сюда относится сушка материала и нагрев до требуемой температуры. Щебень, гравий и песок должны быть полностью просушены и иметь до поступления в мешалку температуру на 5 - 10 о С больше, чем битум. Температура их падает на 5 - 7 о С при перемещении горячим элеватором от сушильного барабана к дозаторам. Поэтому температура минеральных материалов должна составлять 180 - 200 о С для горячего асфальтобетона. Минеральный порошок, как правило, подается без подогрева.

Производительность асфальтобетонных заводов в значительной мере зависит от работы сушильных агрегатов. Сушильный агрегат включает сушильный барабан с топкой и форсунками, а также расходную емкость топлива. Сушка и нагрев материала осуществляются непрерывно горячими газами от сжигания топлива, идущими навстречу направлению движения щебня и песка. Скорость сушки материала, а следовательно и производительность сушильного барабана, зависят от влажности песка и щебня.

До поступления в сушильный агрегат щебень и песок дозируют агрегатами питания, окончательное их дозирование осуществляют по массе отдельных фракций перед подачей в мешалку. Точность дозирования для щебня, песка и минерального порошка должна быть не менее ±3%, а для битума ±1,5%. В асфальтосмесительных установках непрерывного действия составляющие материалы дозируются объемными дозаторами непрерывного действия. После сушки и нагрева все материалы подают в смесительный агрегат, который имеет грохот, многофракционный дозатор для щебня, песка, минерального порошка и вяжущего, а также смеситель и другие механизмы и бункеры.

Материалы взвешиваются на суммирующем весовом устройстве и загружаются в двухвальную лопастную мешалку, в которую из дозирующего устройства подают битум. Битум подают распылением под давлением до 2 МПа. В этом случае происходит равномерное распределение и обволакивание поверхности минеральных частиц пленкой битума, к тому же такая подача сокращает продолжительность перемешивания.

Продолжительность перемешивания смеси массой около 700 кг составляет для крупнозернистой 20.30 с, средне и мелкозернистой - 45.60 с и песчаной - 60.75 с. Время перемешивания сокращается на 15.20% при применении поверхностно-активных веществ или активированных минеральных порошков. При небольшом содержании битума или повышенном содержании минерального порошка продолжительность перемешивания увеличивается. Смесь должна быть хорошо перемешанной и однородной по массе. На качество готовой смеси оказывает влияние и порядок смешивания составляющих. По традиционной технологии одновременно смешиваются все компоненты.

Температура готовой асфальтобетонной смеси, используемой в горячем состоянии, должна быть в пределах 140.170°С, а при применении ПАВ - 120.140°С. Масса одного замеса - 600.700 кг. Для загрузки большегрузного автосамосвала требуется до 15 мин. Поэтому в цели сокращения простоя автомобиля под погрузкой около смесителей устраивают накопительные бункеры, в которые смесь поступает прямо из смесителей, а оттуда выгружается в кузов автосамосвала. Для загрузки машины требуется 2.3 мин.

Доставка асфальтобетонной смеси на трассу производится автомобилями-самосвалами, кузова которых перед загрузкой смеси должны быть тщательно очищены и смазаны тонким слоем нефти, масла или мыльного раствора. В весенне-осенний период кузова автомобилей укрываются специальными щитами или матами во избежание остывания смеси. На каждый отправляемый автомобиль с асфальтобетонной смесью выдается сопроводительный паспорт, в котором указываются масса, температура смеси и время отправки с завода.

Асфальтобетонная смесь укладывается в покрытие асфальтоукладчиками при сухой и теплой погоде. По действующей инструкции горячие асфальтобетонные смеси должны укладываться весной при температуре воздуха не ниже - f5°C, а осенью - не ниже

10°С, причем поверхность нижележащего слоя основания или покрытия должна быть чистой и сухой. В противном случае не будет обеспечено требуемое сцепление между слоями.

Для обеспечения надлежащего сцепления между конструктивными слоями поверхность нижележащего обрабатывают битумами или битумными эмульсиями и суспензиями. Расход вяжущего составляет 0,4.0,6 л/м^. По подготовленному таким образом участку дороги должно быть прекращено движение.

Сразу же после раскладки асфальтобетонную смесь уплотняют легкими катками, а затем тяжелыми. В результате уплотнения смеси повышается ее плотность, ее слой приобретает водостойкость, а при остывании и прочность. Недоуплотненные асфальтобетонные покрытия могут стать причиной преждевременного разрушения. Таким образом, от степени уплотнения зависят долговечность и важнейшие свойства асфальтобетонных покрытий. Повышенной уплотняемостью обладают смеси с активированными минеральными порошками или ПАВ, поэтому наибольшая уплотняющая нагрузка для таких смесей значительно ниже, чем для асфальтобетонов с неактивированными минеральными порошками. Весьма хорошие результаты уплотнения дают пневморезиновые и вибрационные катки. Необходимо, чтобы во время строительства покры-" тие было полностью уплотнено. О степени уплотнения судят по соотношению плотности асфальтобетона, уплотненного катками и прессом под давлением 40 МПа. Это отношение, названное коэффициентом уплотнения, должно быть 0,98.0,99.

При производстве асфальтобетонных смесей на всех этапах обеспечивается систематический контроль качества. На первых этапах тщательно проверяется качество исходных материалов и устанавливается соответствие их показателей требованиям действующих ГОСТов. Работниками заводской лаборатории ведется контроль за точностью дозирования и за сохранением качества материалов.

Описание оборудования для приготовления асфальтобетонных смесей. Асфальтобетонные смеси готовят на специальных заводах (АБЗ), которые могут быть стационарными и временными. Обычно стационарные асфальтобетонные заводы устраивают для обеспечения нужд городского дорожного строительства, а для строительства загородных дорог общего пользования сооружают временные заводы, действующие 1.5 лет. Асфальтобетонные заводы, как правило, размещают вблизи железнодорожных путей или около строящейся дороги, чтобы сократить объем погрузочно-разгрузочных и транспортных работ. С одного АБЗ обслуживают строящиеся дороги в радиусе 60.70 км.

В последние годы как в СССР, так и за рубежом созданы высокопроизводительные передвижные и легкоперебазируемые АБЗ с радиусом действия 5.10 км. Установки представляют собой комплекты агрегатов, которые принимают из транспортных средств материалы, дозируют их, производят сушку и нагрев, готовят и выдают смесь в транспортные средства. Все агрегаты смонтированы на прицепах на пневмоходу и переводятся из транспортного положения в рабочее благодаря наличию грузоподъемных средств. Как правило, склады и битумохранилище перебазируются при значительном удалении передвижного АБЗ.

Асфальтобетонные заводы оснащены оборудованием, которое позволяет механизировать и автоматизировать все технологические процессы приготовления асфальтобетонных смесей. В дорожном строительстве применяются АБЗ с оборудованием производительностью 25.200 т/ч. В ближайшие годы намечается выпуск асфальтосмесительных машин ДС-129-5 производительностью до 400 т/ч.

Основными агрегатами на АБЗ являются асфальтосмесители, которые подразделяются на три группы: смесители периодического действия со свободным перемешиванием типа Д-138 и Г-1м; смесители периодического действия с принудительным перемешиванием; смесители непрерывного действия.

Смесители первой группы широко использовались 10.15 лет назад. Они просты по конструкции и обслуживанию. В настоящее время их используют в основном для приготовления крупнозернистых смесей. Производительность их невысокая - 10.15 т/ч, масса одного замеса - З.3,5 т.

В настоящее время для приготовления асфальтобетонных смесей используют смесители периодического действия с принудительным перемешиванием: Д-508-2А производительностью 25 т/ч, ДС-117-2Е - 25 т/ч, Д-617-2-50 т/ч, Д-645-2-100 т/ч, дС-84-2-200 т/ч.

К смесителям непрерывного действия относится Д-645-3 с мешалкой Д-647 производительностью 100 т/ч. Б состав асфальтобетонного завода входят: склады каменных материалов с оборудованием для их дополнительной переработки; склад минерального порошка; цех по приготовлению минерального порошка; битумное хозяйство, включающее битумохранилище, битумные расходные котлы, битумопроводы и битумные насосы; оборудование и механизмы перемещения и подачи каменных материалов; оборудование для сушки и нагрева до требуемой температуры минеральных материалов; оборудование для дозирования и перемешивания всех компонентов. Кроме того, в состав АБЗ входят: оборудование для энерго-, водо-, воздухо - и пароснабжения, а также лаборатория контроля качества используемых материалов и готовой смеси, склад мелких деталей и инструмента, служебные и бытовые помещения.

Щебень, гравий, песок и другие каменные материалы хранят в штабелях высотой 8.10 м на открытых площадках. При этом следят за тем, чтобы эти материалы не смешивались.

Каменные материалы желательно хранить под навесами во избежание излишнего их увлажнения.

К сушильным установкам каменные материалы в зависимости от принятой технологии приготовления асфальтобетонной смеси подаются ленточными транспортерами, механическими погрузчиками и т.д.

Минеральный порошок па заводы поступает в готовом виде, а также может готовиться на АБЗ. Просушенный известняк или доломит размалывают в шаровых или трубных мельницах до требуемой тонкости. В процессе помола можно вводить активирующие добавки и получать активированные минеральные порошки хранят минеральный порошок в закрытых помещениях или силосах, исключающих попадание влаги. В дозаторы и смесители минеральный порошок подают ленточными или шнековыми транспортерами, а также пневматическим транспортом.

Битумохранилище обычно располагают у железнодорожных подъездных путей, а при наличии водного пути - у пристани. Битумоплавильные котлы стараются разместить ближе к битумохранилищу, но в этом случае они могут оказаться далеко от смесителей, что приводит к необходимости установки отдельных расходных котлов у смесительных агрегатов. Разогрев битума может осуществляться: паровыми змеевиками, жаровыми трубами и электронагревательными элементами. Электронагрев наиболее гигиеничен и прогрессивен, так как дает возможность автоматически регулировать и поддерживать заданную температуру. Подача битума к смесителям осуществляется битумными насосами по обогреваемым трубопроводам.