Proses produksi aspal karet dan peralatan pengolahannya
GerryJarlAbstrak Memperkenalkan definisi dan proses pembuatan aspal karet, menganalisis proses produksi aspal karet, peralatan pemrosesan dan teknologi utama, menunjukkan bahwa teknologi aspal karet merupakan teknologi aplikasi yang matang.
Kata kunci aspal karet; proses produksi; peralatan pengolahan; teknologi kunci
Remah karet yang diolah dari ban bekas, komposisi kimia utamanya adalah karet alam dan karet sintetis (seperti karet stirena butadiena, karet butil, karet polibutadiena), selain sulfur, karbon hitam, silikon oksida, oksida besi, kalsium oksida dan komponen aditif lainnya. Komponen-komponen ini adalah pengubah aspal yang baik, ditambahkan ke aspal dapat meningkatkan kinerja aspal suhu tinggi dan rendah, sifat anti-penuaan dan sifat anti-kelelahan, dan berperan dalam menipiskan perkerasan, memperpanjang masa pakai perkerasan, menunda refleksi retakan, mengurangi kebisingan dan sebagainya. Keripik karet ban bekas untuk modifikasi aspal, proses produksi campuran aspal yang dimodifikasi ini sederhana, biaya rendah, tidak hanya untuk meningkatkan kualitas perkerasan, tetapi juga pada karet bekas dapat berkapasitas besar.
1.Pengertian aspal karet
Karet aspal mengacu pada penggilingan bubuk karet ban bekas halus (dengan gradasi 0-2 mm) dan aspal (sebagian dicampur dengan persentase aditif tertentu) yang dicampur dengan rasio tertentu, dan digunakan sebagai campuran suhu tinggi yang terbuat dari bahan perekat secara kolektif. Jumlah bubuk karet ban bekas tidak kurang dari 15% (pencampuran internal) atau 17,6% (pencampuran eksternal).
Ada dua jenis metode pemrosesan campuran aspal dengan remah karet: metode pencampuran kering, yaitu pencampuran bubuk karet ban bekas dan aspal, serta mineral yang dicampurkan ke dalam bangunan untuk menghasilkan campuran aspal karet; metode pencampuran basah, yaitu pemrosesan bubuk karet dan aspal bekas terlebih dahulu menjadi aspal karet, kemudian dicampur dengan mineral dan menghasilkan campuran aspal karet. Sejumlah besar pengujian telah membuktikan bahwa metode produksi ideal untuk campuran aspal karet adalah metode pencampuran basah, yaitu metode pemrosesan basah McDonald. Keunggulan metode ini adalah reaksi suhu tinggi yang lebih baik daripada metode pencampuran kering. Yaitu pencampuran merata antara remah karet dan aspal biasa hingga mencapai proporsi tertentu. Campuran aspal dan remah karet akan diaduk dan dipanaskan dalam ketel bersuhu tinggi. Campuran remah karet dan aspal akan bereaksi dan diaduk selama jangka waktu tertentu, sehingga akhirnya menjadi pengikat modifikasi aspal karet yang berkualitas.
2.proses produksi aspal karet
2.1 Teknologi produksi aspal karet
Aspal karet berikut ini sepenuhnya sesuai dengan metode pengolahan basah pengikat aspal karet, aditif, formulasi material, proses produksi, peralatan khusus, dan metode konstruksinya, yang merupakan satu set lengkap teknologi aspal karet. Sebagian besar negara dan kawasan internasional saat ini memiliki pedoman dan standar teknis aspal karet mereka sendiri, yang lebih matang di Amerika Serikat, Arizona, California, Texas, Florida, serta Australia dan Afrika Selatan, standar teknis terkait.
Karet aspal mempunyai empat indikator teknis utama: viskositas, penetrasi jarum, titik pelunakan dan pemulihan elastis, yang harus bervariasi sesuai dengan iklim regional, dan standar teknis dalam literatur [1] harus dirujuk untuk spesifikasinya.
Produksi remah karet umumnya menggunakan metode penghancuran ban bekas pada suhu ruang. Serbuk karet dihancurkan setelah diayak dan dipisahkan dari komponen non-karet berdasarkan rasio ukuran partikel yang berbeda. Untuk meningkatkan kinerja, remah karet juga dapat ditambahkan dopan eksternal yang sesuai; untuk mencegah remah karet saling menempel, kalsium karbonat atau bedak talk dapat ditambahkan, tetapi dosisnya tidak boleh lebih dari 3% dari massa remah karet. Remah karet juga harus memenuhi indikator fisika dan kimia yang sesuai.
Indeks viskositas aspal karet jadi selain rasio remah karet, juga memiliki hubungan yang erat dengan waktu reaksi dan suhu reaksi. Dari kurva uji dapat dilihat bahwa seiring perubahan waktu reaksi, viskositas aspal karet pada waktu tertentu mengalami peningkatan yang signifikan, kemudian menurun hingga relatif stabil. Pada suhu reaksi 190℃~210℃, viskositas dapat mencapai nilai maksimum dalam waktu yang relatif singkat.
Aspal matriks yang digunakan harus memenuhi ketentuan pemilihan mutu aspal sesuai dengan kebijakan nasional dan regional. Aspal matriks juga harus digunakan sesuai dengan kondisi iklim di area konstruksi yang berbeda untuk pilihan yang sesuai. Daerah dingin umumnya memilih aspal matriks 110# atau 90#, daerah bersuhu tinggi umumnya memilih aspal matriks 90# atau 70#, dan daerah panas memilih aspal matriks 70# atau 50#.
Karena aspal karet akan terus larut dan terurai dalam lingkungan suhu tinggi, pada prinsipnya aspal karet yang sudah jadi harus digunakan dalam waktu 24 jam. Jika diperlukan penyimpanan sementara, suhu aspal karet harus diturunkan hingga kisaran 145℃ hingga 155℃. Waktu penyimpanan umumnya tidak lebih dari 3 hari. Ketika suhu turun di bawah 190℃, aspal karet perlu dipanaskan ulang. Pemanasan ulang hanya diperbolehkan dua kali (satu siklus pemanasan ulang didefinisikan sebagai waktu tertentu). Aspal karet tidak boleh digunakan untuk tujuan lain. Aspal karet didinginkan dan dipanaskan ulang hingga suhu 190℃ hingga 210℃. Aspal karet harus memenuhi semua spesifikasi teknis. Untuk menjaga viskositas pada tingkat yang ditentukan, perlu menambahkan beberapa remah karet (dibatasi tidak kurang dari 10% dari berat total) ke dalam campuran saat memanaskan dan bereaksi selama 45-60 menit pada suhu 190°C~210°C.
2.2 Proses produksi aspal karet
Aspal karet diproses dengan peralatan khusus. Proses produksi aspal karet bervariasi, dengan skala produksi, kondisi proses, dan ide desain yang berbeda-beda. Namun, prinsip dasar proses produksinya tetap sama. Proses produksi utamanya ditunjukkan pada Gambar 2.
(1) untuk meningkatkan efisiensi produksi dan mencegah penuaan aspal, akan lebih rendah dari 17 ℃ aspal matriks melalui perangkat pemanas cepat hingga 210 ℃ atau lebih. 2) aspal matriks melalui pengukuran flowmeter aspal ditambahkan ke perangkat pencampur. 3) remah karet setelah menimbang perangkat menimbang proporsi pengiriman simultan ke perangkat pencampur. 4) remah karet dan aspal matriks dalam perangkat pencampur dengan pencampuran berkecepatan tinggi, geser, pencampuran. 5) Pencampuran Campuran homogen melalui input pompa aspal karet khusus ke reaktor. 6) Campuran dalam reaktor diaduk, isolasi (190 ℃ ~ 210 ℃) dan dilarutkan sekitar 40 ~ 60 menit. 7) Pengikat aspal karet yang memenuhi syarat ke dalam tangki penyimpanan produk jadi atau langsung diangkut ke pabrik pencampur aspal.
3. Peralatan pengolahan aspal karet dan teknologi utama
Klasifikasi dan karakteristik peralatan pengolahan. Peralatan pengolahan aspal karet dapat dibagi menjadi tipe kontinyu dan batch berdasarkan proses produksinya. Proses intermiten dicirikan oleh: remah karet dan aspal diukur secara batch ke dalam alat pencampur aspal karet untuk pencampuran, pencampuran, dan pencampuran campuran ke dalam ketel, diikuti oleh pencampuran material batch berikutnya, pembentukan siklus operasi. Proses pabrik pengolahan aspal karet kontinyu dicirikan oleh: remah karet dan aspal diukur secara kontinyu dan kontinyu ke dalam alat pencampur aspal karet untuk pencampuran, pencampuran, dan produk jadi yang baik dari alat pencampur ke dalam ketel reaksi.
Peralatan pengolahan aspal karet dapat dibagi menjadi tetap dan bergerak berdasarkan mobilitasnya. Tetap dicirikan oleh: peralatan independen dapat dibagi menjadi beberapa truk bak terbuka untuk transportasi. Di lokasi kerja, hanya sejumlah kecil pekerjaan instalasi yang dapat dilakukan berdasarkan posisi tetap. Namun, cara pemindahan lokasi kerja ini relatif merepotkan. Jenis peralatan ini umumnya digerakkan oleh motor, sehingga lokasi kerja membutuhkan pasokan daya tertentu. Bergerak dicirikan oleh: peralatan yang dipasang pada sasis traktor, dengan kepala traktor terhubung ke lokasi kerja. Jenis peralatan ini umumnya bertenaga sendiri, digerakkan oleh mesin pembakaran internal.
Meskipun bentuk struktural peralatan pengolahan aspal karet berbeda, komposisi dasarnya harus mencakup komponen-komponen berikut: alat penghangat cepat aspal substrat, alat pengumpan remah karet, alat pencampur, ketel reaksi, tangki penyimpanan produk jadi, dan ruang operasi kontrol elektronik. Setiap perangkat terhubung satu sama lain melalui pipa aspal.
Sambungan pipa peralatan, untuk meningkatkan produktivitas dapat digunakan 2 ~ 3 ketel kerja paralel bergantian, tetapi juga mempertimbangkan sambungan pipa dapat mencapai fungsi berikut.
(1) pengukuran aspal matriks dan pengiriman ke perangkat pencampur.
2) Alat pencampur campuran aspal karet ke dalam reaktor.
3) Campuran di dalam ketel reaksi diaduk sedemikian rupa sehingga membentuk aliran melingkar kecil agar tercampur merata.
4) Pengikat aspal karet jadi yang memenuhi syarat dikeluarkan oleh reaktor ke pabrik pencampur aspal atau tangki penyimpanan aspal karet.
5) Reaktor dihubungkan langsung dengan instalasi pencampur, kelebihan campuran aspal karet
6) Beberapa reaktor bekerja secara paralel bergantian, tangki-tangki campuran dapat keluar masuk satu sama lain tanpa saling mempengaruhi.
7) untuk penyiram aspal karet dan peralatan periferal lainnya untuk menambahkan campuran aspal karet yang sudah tua.
8) bila viskositas campuran reaktor terlalu rendah perlu menambahkan lebih lanjut remah karet, pengikat aspal karet reaktor dapat dibalik ke dalam perangkat pencampur dan pengukur.
9) bila ketel reaksi Bila viskositas campuran terlalu tinggi perlu menambahkan aspal matriks, aspal matriks yang dipanaskan dapat dimasukkan ke dalam reaktor.
10) Setelah konstruksi, campuran pipa pabrik pencampur aspal dapat dipompa kembali ke reaktor.
11) Bila alat pencampur pompa aspal karet tidak dapat bekerja dengan baik, melalui reaktor pompa aspal akan tercampur dalam alat pencampur campuran yang tersedot ke dalam reaktor.
12) Campuran aspal karet reaktor apa pun dapat dimasukkan
13) Campuran aspal karet dalam reaktor mana pun dapat dimasukkan dan dikeluarkan ke reaktor lain.
Di Tiongkok, terdapat peralatan produksi aspal karet yang cukup matang. Feiteng Road Construction Equipment Co., Ltd., yang telah berspesialisasi dalam produksi peralatan produksi aspal selama lima belas tahun, memiliki departemen desain R&D yang komprehensif dan manajemen purna jual yang baik. Feiteng Road Construction Equipment Co., Ltd. adalah produsen peralatan aspal terkemuka di Tiongkok. Peralatan produksi aspal modifikasi karet yang dikembangkannya merupakan peralatan produksi batching aspal multifungsi dengan pemanas otomatis. Peralatan ini cocok untuk semua jenis aspal modifikasi bubuk karet, persiapan, pengembangan, dan penyimpanan aspal modifikasi SBS.
Peralatan tersebut terutama terdiri dari tangki (termasuk insulasi), sistem pemanas, sistem kontrol suhu aspal otomatis, sistem pengumpanan bubuk karet, port injeksi aspal matriks, sistem pemompaan produk jadi, sistem penimbangan dan pengukuran, sistem pengadukan dan pencampuran, sistem kontrol kelistrikan, ruang kontrol dan komponen lainnya.
Peralatan produksi aspal karet ini sendiri memiliki kapasitas pemanasan dan pencampuran yang kuat; pengumpan sekrup bubuk karet, aditif pengumpan bubuk karet yang praktis; dilengkapi dengan fungsi memasukkan bahan baku cair ke dalam tangki; dilengkapi dengan fungsi penimbangan dan pengukuran, sehingga memudahkan untuk mengetahui proporsi dosis. Dilengkapi dengan fungsi pemompaan produk jadi; dapat memenuhi kebutuhan persiapan dan penyimpanan produksi aspal modifikasi karet, aspal modifikasi SBS, dan kebutuhan lainnya di lokasi tanpa boiler minyak termal.
4. Keunggulan aspal karet
(1) viskositas suhu tinggi, titik pelunakan tinggi, ketahanan deformasi yang kuat, secara efektif dapat mencegah kerusakan pada bagian menanjak yang panjang.
(2) modulus kekuatan suhu rendah kecil, tegangan tarik rendah, dapat mencegah retak suhu rendah di daerah permukaan laut tinggi.
3) Lapisan penyerap tekanan memiliki daya rekat antar lapisan yang kuat, yang dapat mencegah dorongan geser pada dek jembatan di bagian menurun yang panjang.
(4) Memiliki elastisitas yang kuat dan fungsi penyerapan tegangan, yang dapat mencegah retak refleksi perkerasan dek jembatan dan lapisan dasar yang distabilkan air.
5）Ini memiliki kekuatan lelah yang sangat baik, yang dapat menipiskan ketebalan permukaan jalan dan pada saat yang sama memperpanjang
Sejumlah besar kasus konstruksi yang sukses menunjukkan bahwa aspal karet dapat digunakan secara luas pada pelapisan jalan semen, jalan baru, perbaikan perkerasan aspal lama, perkerasan dek jembatan, dan proyek lainnya. Efisiensi biayanya jauh lebih baik daripada aspal modifikasi lainnya. Dalam investasi konstruksi, biaya perawatannya lebih rendah daripada aspal modifikasi lainnya. Pada saat yang sama, perkerasan aspal karet memiliki keunggulan yang nyata dalam hal masa pakai dan kinerja jalan.
