6. СПОСОБЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПБВ

ПБВ требуемого качества (раздел 7) изготавливают путем перемешивания вязких дорожных битумов с блоксополимерами типа СБС и ПАВ, а при необходимости – с пластификаторами. В тех случаях, когда ПАВ содержатся в блоксополимере, то нет необходимости вводить ПАВ в ПБВ на стадии его приготовления.

6.1. Известны два способа приготовления ПБВ.

По первому основному способу все компоненты ПБВ, согласно установленному ранее составу, перемешиваются в одной емкости. Если в состав вяжущего входит пластификатор, то его вводят в битум в первую очередь, перемешивают до однородного состояния, а затем при постоянном перемешивании порционно добавляют полимер в виде крошки или порошка, затем если блоксополимер типа СБС не содержит ПАВ, то на последней стадии изготовления ПБВ в него вводят ПАВ и доводят смесь до однородного состояния.

По второму способу предварительно готовят РП или БРП той концентрации, которая была установлена при подборе состава ПБВ, а затем раствор вводят в обезвоженный и нагретый битум, после чего в конце процесса – ПАВ и перемешивают смесь до однородного состояния. Необходимо отметить, что в лабораторных условиях на приготовление однородного ПБВ по второму способу требуется примерно в 2 раза меньше времени, чем по первому. Целесообразность использования того или иного способа устанавливает Заказчик исходя из технико-экономических соображений.

6.2. Для приготовления ПБВ по первому способу битум, предварительно обезвоженный и нагретый до 110-120°С, подают в емкость 3 (рис. 1) или нагретый до 90-100°С битум подают в ту же емкость, где и обезвоживают. Затем туда подают необходимое количество пластификатора, нагретого до 90-100°С, и перемешивают до однородного состояния, после чего порционно вводят полимер. Сначала осуществляют перемешивание смеси (желательно медленное) до полного смачивания и равномерного распределения полимера, а затем включают нагрев емкости и начинают перемешивание смеси (желательно интенсивное) с постепенным нагревом до 155-160°С. После этого смесь пропускают через диспергатор 6 и перекачивают из емкости 3 в емкость 4 до полного освобождения емкости 3 и обратно для получения однородного ПБВ во всем объеме. Такая однородность может быть достигнута и другими технологическими способами. Рабочая температура приготовления ПБВ не должна превышать 160°С. При применении блоксополимеров марок Еnреnе 701 и Еnреnе 611 температура приготовления ПБВ может достигать 175-180°С.

Если концентрация РП, рассчитываемая как отношение массы полимера к суммарной массе полимера и пластификатора, выраженная в процентах, не превышает 20% по массе (например, полимера 3%, масла 12%, битума 85%), то для повышения производительности работ в емкость сначала закачивают пластификатор, затем порционно вводят полимер, доводя раствор до однородного состояния, и потом подают горячий обезвоженный битум. Затем на последней стадии приготовления ПБВ в емкость 4 вводят ПАВ, нагретое до температуры не выше 50°С. Судя по практическим данным, время перемешивания, необходимое для получения однородного ПБВ с ПАВ, составляет 20-30 мин.

Готовое ПБВ перекачивают в рабочий битумный котел АБЗ либо в накопительную (раздаточную) емкость 7, либо в автобитумовоз Заказчика.

6.3. По второму способу полимер предварительно растворяют в пластификаторе, приготавливая РП требуемой в зависимости от состава ПБВ концентрации, который затем вводят в битум и перемешивают до однородного состояния. Если вязкость РП высока и возникают трудности при перемешивании и перекачке в расходные емкости (концентрация раствора полимера более 20% по массе), то в него добавляют битум в количестве, равном содержанию раствора в емкости. Получается битумосодержащий раствор полимера – БРП, который вводят в битум и перемешивают до однородного состояния. Подбор состава БРП осуществляют предварительно в лаборатории. При этом необходимо учитывать, что часть битума уже есть в составе БРП, поэтому масса битума, в которую вводится БРП, должна быть уменьшена на эту же величину для соблюдения расчетного соотношения компонентов, установленного при подборе состава ПБВ. РП и БРП готовятся в отдельных емкостях и могут транспортироваться в горячем или холодном состоянии на другие объекты для приготовления ПБВ при соответствующей технико-экономической обоснованности. Отпуск РП и БРП на другие объекты производится только при условии соответствия их концентрации подобранному составу ПБВ у Потребителя.

6.4. По второму способу ПБВ приготавливают в такой последовательности. Для приготовления РП (см. рис. 1) пластификатор нагревают до 90-100°С и подают в емкость 1. Туда же поступает полимер со склада. Во время загрузки полимера механическое перемешивающее устройство работает с малой скоростью для смачивания полимера пластификатором и его равномерного распределения в нем. Для полного растворения полимера загруженные компоненты подвергают интенсивному механическому перемешиванию, всю массу нагревают и пропускают через диспергатор 5. При этом осуществляют циркуляцию, производя забор смеси с низа емкости, пропуская ее через диспергатор и возвращая на верх емкости до получения однородной смеси (раствора) с температурой 155-160°C.

6.5. Для приготовления БРП на последней стадии получения раствора полимера в него добавляют часть битума, равную массе раствора полимера, предварительно обезвоженного и нагретого до 155-160°С, осуществляя циркуляцию БРП по выше приведенной схеме (см. рис. 1).

6.6. Для гарантированного получения однородного РП или БРП их перекачивают из емкости 1 в емкость 2 и обратно, пропуская через диспергатор 5, и систематически контролируют достижение полного слива из соответствующей емкости. Одновременно с приготовлением РП или БРП в емкость 3 подают предварительно обезвоженный и нагретый до 155-160°С битум в требуемом для приготовления ПБВ количестве с учетом битума, содержавшегося в БРП. Затем готовый РП или БРП из емкости 1 подают в емкость 3, механически перемешивая и пропуская через диспергатор 6 снизу вверх. Для гарантированного получения однородного ПБВ и снижения объема полимеризата на стенках и мешалках ПБВ перекачивают из емкости 3 в емкость 4 через диспергатор 6 до полного освобождения емкости 3 и обратно. В емкость 4 на последней стадии приготовления ПБВ вводят ПАВ, нагретое до температуры не выше 50°С, и перемешивают с ПБВ в течение 20-30 мин. Готовое ПБВ перекачивается в битумный рабочий котел на АБЗ либо в накопительную (раздаточную емкость) 7, либо в автобитумовоз Потребителя.

image001

Рис. 1. Технологическая схема приготовления ПБВ:

1, 2 – емкости для приготовления РП и БРП; 3, 4 – емкости для приготовления ПБВ; 5, 6 – диспергаторы (марки sifer); 7 – накопительная и раздаточная емкость.

Насосы и краны не указаны, механические мешалки не обозначены, но предусмотрены во всех емкостях

Необходимо обеспечить весовое дозирование всех компонентов РП и БРП. Отпуск ПБВ Потребителю рекомендуется осуществлять через сито с сеткой № 07, при этом должна быть обеспечена необходимая мощность тепловой машины для быстрого нагрева компонентов в емкостях от 80 до 160°С.

Предлагаемая схема направлена на повышение производительности установки и усовершенствование процессов зачистки от полимеризата без прекращения работы.

6.7. Для приготовления ПБВ можно использовать любую обогреваемую емкость, оборудованную механической мешалкой, в том числе битумные котлы и реакторы бескомпрессорных установок типа Т-309. Площадь горловины емкостей для приготовления и хранения РП, БРП, ПБВ должна быть не менее 0,3 м2. Крышка емкости должна открываться полностью, обеспечивая свободную загрузку материалов и возможность осмотра дна и стенок емкости. На крышке необходимо предусмотреть небольшие герметично закрывающиеся клапаны для замера уровня и отбора проб сырья, а также готового ПБВ. Пластификатор, битум или сырье загружают в емкость не более чем на 0,7 ее объема.

6.8. Полимерно-битумные вяжущие, РП, БРП считаются однородными, если на стеклянной палочке, извлеченной из горячего материала (при температуре приготовления), не обнаружено комочков, крупинок, сгустков, а материал стекает с нее непрерывной струей. При этом остаток на сите с металлической сеткой № 07 не должен превышать 0,02% от массы образца. ПБВ, РП и БРП следует отпускать Потребителю через съемное сито с металлической сеткой № 07 (ГОСТ 6613-86), вмонтированной в трубопровод накопительной и раздаточной емкостей. Допускается применять только однородные материалы.

6.9. Дозировочные устройства, битумопроводы, насосы, смесители, используемые при приготовлении ПБВ, должны быть обеспечены системой паро-, масло- или электрообогрева. Все системы до начала работы прогревают.

6.10. ПБВ можно приготавливать как на НПЗ, так и на АБЗ с использованием необходимого дополнительного и имеющегося оборудования в соответствии со специально разработанным и утвержденным в установленном порядке технологическим регламентом, ориентировочное содержание которого приведено в приложении Б.

Способ приготовления битумов с добавкой ПАВ

Предлагаемые ПАВ с активными малеиновыми группами, в частности «Т-1», позволяют обеспечить требуемую адгезию товарных битумов с применяемыми минеральными материалами.

Битум с ПАВ должен удовлетворять требованиям ГОСТ 22245-90, а кроме того, обеспечивать сцепление со щебнем и песком кислых пород в соответствии с нормой «выдерживает по контрольному образцу № 2».

6.11. Введение ПАВ в битум может осуществляться как на АБЗ, так и на предприятиях, изготавливающих и поставляющих битум дорожно-строительным организациям, – НПЗ, битумным базам, локальным битумным заводам.

6.12. При приготовлении битума с добавкой ПАВ используются механические перемешивающие устройства (мешалки). Битум после выпаривания из рабочего котла закачивается в емкость для приготовления его смеси с ПАВ (температура битума в емкости не должна превышать 150°С). ПАВ, нагретое до температуры не выше 50°С, подается в ту же емкость, где осуществляется его перемешивание с битумом. Время перемешивания для получения однородной смеси битума и ПАВ составляет 20-30 мин.

Готовый битум с ПАВ подается в накопительную (раздаточную) емкость.