Procédé de préparation d'asphalte modifié SBS | FEITENG
GerryJarlPrincipe de fonctionnement de l'équipement de modification de l'asphalte
La technologie de l'asphalte modifié et les équipements de modification constituent une technologie prometteuse. Elle consiste à ajouter une variété de polymères (modificateurs) dans la matrice d'asphalte non modifiée, puis à broyer et mélanger suffisamment pour produire un asphalte et des mélanges d'asphalte dont les performances sont considérablement améliorées, formant ainsi des mélanges d'asphalte modifiés.
Disposition et processus de production de l'asphalte modifié
1. L'asphalte matriciel est transféré du réservoir ou du tambour vers le réservoir de chauffage de l'asphalte, où il est chauffé à 170 ℃;
2. L'asphalte matriciel chauffé et le modificateur, selon le rapport de conception, sont ajoutés respectivement dans le réservoir de mélange 1 de l'équipement d'asphalte modifié via la pompe doseuse et le système d'alimentation en modificateur. Les matériaux sont ajoutés et mélangés jusqu'à ce que la quantité préréglée soit atteinte. De cette manière, le réservoir de mélange 1 formera un mélange d'asphalte et de modificateur;
3. Ouvrir et fermer les vannes d'asphalte correspondantes sur le panneau de commande de l'équipement modifié (le mode manuel nécessite un réglage manuel, le mode automatique n'est pas nécessaire), démarrer le broyeur colloïdal et la pompe à régulation de fréquence. Le mélange d'asphalte du réservoir de mélange 1 passe une première fois par le broyeur colloïdal pour être transféré dans le réservoir de mélange 2. L'opération est arrêtée une fois le broyage terminé;
4. Ensuite, le mélange d'asphalte broyé une fois dans le réservoir de mélange 2 est transféré via la pompe à régulation de fréquence et le broyeur colloïdal vers le réservoir de mélange 1. Cette opération est répétée 3 à 6 fois pour obtenir un asphalte modifié de bonne qualité. Le nombre de broyages est déterminé en fonction des indicateurs de l'asphalte modifié après chaque broyage, afin d'atteindre le nombre de fois requis;
5. L'asphalte modifié traité est pompé vers les réservoirs de stockage d'asphalte modifié équipés d'agitateurs. Après une période de maturation, généralement de 1 à 2 heures, il devient un asphalte modifié qualifié.
6. En cas de modification sur site, les réservoirs de maturation et de stockage peuvent être partagés. Le réservoir de stockage d'asphalte modifié peut être directement connecté à la centrale d'enrobage, avec une utilisation par pompage. Dans ce cas, le temps de stockage de l'asphalte modifié ne dépasse généralement pas 24 heures, à une température de stockage d'environ 150 ~ 160 ℃.
Comparaison des méthodes de modification
Depuis les années 1970, l'Europe et les États-Unis ont commencé à étudier les matériaux et les processus de modification de l'asphalte. De nombreuses méthodes de production d'asphalte modifié ont vu le jour : la méthode d'injection directe, la méthode de dissolution, la méthode de mélange simple, la méthode mère, la méthode de cisaillement à grande vitesse et la méthode de broyage et de mélange par broyeur colloïdal spécial. Les modificateurs sont principalement de trois catégories : les caoutchoucs (SBR, CR, EPDM, etc.), les caoutchoucs thermoplastiques (SBS, SIS, SBD, etc.) et les résines thermoplastiques (PE, EVA, etc.). Dans les années 1990, le programme de recherche sur les autoroutes stratégiques (SHRP) des États-Unis a présenté le concept d'un système de chaussées en asphalte haute performance (Superpave), qui part de la « performance ultime sur route », plutôt que de la performance du matériau lui-même, pour la production d'asphalte modifié ainsi qu'une série de nouveaux concepts et méthodes pour l'analyse des performances.
Ci-après, les différentes méthodes de modification sont comparées :
Selon Superpave, l'asphalte modifié produit par la méthode de dissolution, la méthode d'injection directe et la méthode de mélange simple ne répond tout simplement pas aux normes énoncées dans les spécifications pour l'asphalte modifié et n'est donc plus utilisé.
La méthode du mélange-maître consiste d'abord à préparer et traiter un mélange-maître d'asphalte modifié à forte dose de polymère par cisaillement à grande vitesse ou par méthode au solvant, puis à diluer ce mélange-maître d'asphalte modifié et l'asphalte matriciel sur le terrain pour obtenir la dose requise d'asphalte modifié. Cependant, en raison de problèmes de compatibilité de solubilité lorsque les variétés d'asphalte mère utilisées pour la préparation et celles utilisées pour l'ingénierie ne sont pas les mêmes, ainsi que de l'hétérogénéité du second mélange difficile à surmonter, et de la présence de solvants résiduels qui peuvent endommager le mélange et entraîner une ségrégation importante du modificateur, cette méthode n'est plus utilisée.
L'utilisation de la méthode de cisaillement à grande vitesse pour produire de l'asphalte modifié implique que la vitesse de la machine de cisaillement, le temps et d'autres paramètres affecteront les performances de l'asphalte modifié. De plus, le cisaillement à grande vitesse introduira un grand nombre de bulles d'air dans l'asphalte, et le modificateur et l'asphalte subiront un phénomène de ségrégation. L'existence d'un espace mort de cisaillement et le cisaillement inégal du modificateur empêchent un mélange homogène de l'asphalte et du modificateur, ce qui entraîne des problèmes de qualité instable pour l'asphalte modifié produit par cette méthode. La qualité est difficile à satisfaire aux normes de spécification de l'asphalte modifié.
Étant donné que les méthodes de production d'asphalte modifié susmentionnées ne peuvent pas atteindre ou ne peuvent pas pleinement satisfaire aux exigences de la spécification, l'utilisation d'un broyeur colloïdal pour préparer de l'asphalte modifié haute performance est privilégiée. Le principe de base est d'ajouter des modificateurs dans l'asphalte matriciel, par un mélange et une fusion à haute température et un broyage par broyeur colloïdal, de sorte que les particules de modificateur atteignent un ordre de grandeur plus petit et soient uniformément dispersées dans l'asphalte matriciel, formant ainsi un bon asphalte modifié.
Processus de préparation
L'équipement de modification d'asphalte à commande électronique informatisée, avec une mesure précise de la dose. Le degré d'automatisation est élevé, l'asphalte et le modificateur sont mesurés par ordinateur, afin de surmonter les variations de poids de l'asphalte et la pesée manuelle du modificateur qui entraînent des effets indésirables. Le contrôle intelligent par ordinateur, en particulier l'ajout simultané d'asphalte matriciel et de modificateurs, et le mélange efficace, permet à l'asphalte et aux modificateurs d'être entièrement mélangés avant d'entrer dans le broyeur colloïdal homogénéisant. Le taux de remplissage en huile du modificateur est élevé, le gonflement est bon. Cela surmonte les inconvénients d'une alimentation inégale, des grumeaux de gonflement et d'un broyage difficile à la main, assure un temps de gonflement suffisant et une température de gonflement correcte pour le modificateur, et inhibe le chauffage du broyeur colloïdal, évitant les situations défavorables telles que la dégradation du modificateur par le chauffage du broyeur colloïdal. Équipé d'un réservoir de développement à température réglable, de sorte que le mélange continue de se développer à la température la plus appropriée, le polymère est uniformément réparti dans le milieu d'asphalte à l'état de phase discrète en tant que phase entièrement continue, de sorte que le modificateur polymère forme une structure de réseau stable et élastique, afin d'atteindre l'objectif d'améliorer l'effet de modification et d'inhiber la ségrégation.
Le nombre de broyages peut être choisi entre un broyage complet et six broyages complets, un broyage complet pour surmonter la probabilité du nombre moyen de broyages, de sorte que le modificateur puisse être entièrement broyé et dispersé, la finesse moyenne des particules de modificateur étant inférieure à 3 μm. Après avoir broyé le nombre de fois défini, l'asphalte est pompé par la pompe à asphalte P2 dans le réservoir de stockage d'asphalte T4 de développement du produit fini, le développement du produit fini du réservoir est équipé d'un dispositif de chauffage et de maintien au chaud et d'agitation anti-ségrégation, sous l'action du dispositif d'agitation anti-ségrégation, l'effet de modification sera amélioré. Sous l'action du dispositif d'agitation anti-séparation, l'asphalte modifié continue de se développer, de sorte que le modificateur polymère forme une structure de réseau stable et élastique, avec de meilleures performances.
