Processo de produção de asfalto borracha e equipamentos de processamento

Resumo Apresenta a definição e o processo de fabricação do asfalto-borracha, analisa o processo de produção do asfalto-borracha, o equipamento de processamento e as principais tecnologias, mostrando que a tecnologia do asfalto-borracha é uma tecnologia de aplicação madura.

Palavras-chave asfalto borracha; processo de produção; equipamento de processamento; tecnologia chave

Borracha granulada processada a partir de pneus inservíveis, sua principal composição química é borracha natural e borracha sintética (como borracha de estireno-butadieno, borracha butílica, borracha de polibutadieno), além de enxofre, negro de fumo, óxido de silício, óxido de ferro, óxido de cálcio e outros aditivos. Esses componentes são bons modificadores de asfalto, adicionados ao asfalto, que podem melhorar o desempenho em altas e baixas temperaturas, as propriedades antienvelhecimento e antifadiga, além de desempenhar um papel no afinamento do pavimento, prolongando sua vida útil, retardando a reflexão de rachaduras, reduzindo o ruído, etc. A borracha de pneus inservíveis para modificação de asfalto é um processo simples e de baixo custo, não apenas para melhorar a qualidade do pavimento, mas também para gerar grande capacidade de produção de resíduos de borracha.

1.Definição de asfalto borracha

Borracha asfáltica refere-se à moagem de pó fino de borracha de pneu residual (de acordo com a granulometria de 0 a 2 mm) e asfalto (alguns misturados com uma certa porcentagem de aditivos) misturados em uma determinada proporção, e na função de mistura em alta temperatura de materiais adesivos. A quantidade de pó de borracha de pneu residual não é inferior a 15% (mistura interna) ou 17,6% (mistura externa).

Existem dois tipos de mistura asfáltica para a mistura de borracha triturada: um método de mistura a seco, ou seja, o pó de borracha de pneu usado e o asfalto, os minerais são colocados juntos na mistura do edifício de mistura, produzindo uma mistura asfáltica emborrachada; outro método de mistura úmida, ou seja, o pó de borracha de pneu usado e o asfalto são primeiro processados ​​em asfalto emborrachado e, em seguida, com os minerais e a mistura, formam uma mistura asfáltica emborrachada. Um grande número de testes provou que a mistura asfáltica emborrachada é o método de produção ideal, que é o método de mistura úmida, ou seja, o método de processamento úmido McDonald. A característica mais importante deste método é que, além do método de mistura a seco, existe um processo de reação de alta temperatura, ou seja, a borracha triturada e o asfalto comum são misturados uniformemente em uma determinada proporção, e o asfalto e a borracha triturada são misturados em uma caldeira de alta temperatura, de modo que a borracha triturada e o asfalto reajam e se mexam por um certo período de tempo, e, finalmente, se transformem em um ligante modificado de asfalto emborrachado qualificado.

2.processo de produção de asfalto-borracha

2.1 Tecnologia de produção de asfalto-borracha

O asfalto-borracha a seguir segue rigorosamente o método de processamento úmido do ligante asfáltico-borracha; seus aditivos, formulações de materiais, processos de produção, equipamentos especiais e métodos de construção constituem um conjunto completo de tecnologia de asfalto-borracha. A maioria dos países e regiões internacionais atuais possui suas próprias diretrizes e padrões técnicos para asfalto-borracha, sendo que os Estados Unidos, Arizona, Califórnia, Texas, Flórida, bem como a Austrália e a África do Sul possuem padrões técnicos mais maduros.

A borracha asfáltica possui quatro indicadores técnicos principais: viscosidade, penetração da agulha, ponto de amolecimento e recuperação elástica, que devem variar de acordo com o clima regional, e os padrões técnicos na literatura [1] devem ser consultados para especificações.

A produção de borracha triturada é geralmente realizada pelo método de trituração de pneus usados ​​à temperatura ambiente, com o pó de borracha triturado após peneiramento e remoção de componentes não-borracha de acordo com diferentes proporções de tamanho de partícula. Para melhorar o desempenho, a borracha triturada também pode ser adicionada ao dopante externo apropriado; para evitar que a borracha triturada grude, pode-se adicionar carbonato de cálcio ou talco, mas a dosagem não pode ser superior a 3% da massa da borracha triturada. A borracha triturada também deve atender aos indicadores físicos e químicos correspondentes.

O índice de viscosidade do asfalto-borracha acabado, além da proporção de borracha granulada, também apresenta uma ótima relação com o tempo de reação e a temperatura de reação. A partir da curva de teste, pode-se observar que, com a variação do tempo de reação, a viscosidade do asfalto-borracha aumenta significativamente em um determinado momento e, em seguida, diminui até se estabilizar. A temperaturas de reação de 190 ℃ a 210 ℃, a viscosidade pode atingir o valor máximo em um período de tempo relativamente curto.

O asfalto matricial utilizado deve atender às exigências de seleção de qualidade de asfalto, de acordo com as normas nacionais e regionais. O asfalto matricial também deve ser utilizado de acordo com as diferentes condições climáticas da região de construção. As regiões frias geralmente escolhem asfalto matricial de 110# ou 90#, as regiões de temperatura geralmente escolhem asfalto matricial de 90# ou 70#, e as regiões quentes escolhem asfalto matricial de 70# ou 50#.

Devido ao fato de o ligante asfáltico-borracha continuar a se dissolver em ambientes de alta temperatura, a decomposição, em princípio, deve ser usada dentro de 24 horas. Em caso de necessidade de armazenamento temporário, a temperatura do asfalto-borracha deve ser reduzida para uma faixa de 145 ℃ a 155 ℃. O tempo de armazenamento geralmente não é superior a 3 dias. Quando a temperatura cair abaixo de 190 ℃, o reaquecimento é necessário, permitindo apenas dois ciclos de reaquecimento (um ciclo de reaquecimento é definido como qualquer tempo), e o ligante asfáltico-borracha não será usado para nenhuma outra finalidade. O ligante asfáltico-borracha é resfriado e reaquecido a 190 ℃ a 210 ℃. O ligante asfáltico-borracha deve atender a todas as especificações técnicas. Para manter a viscosidade no nível especificado, é necessário adicionar algumas migalhas de borracha (limitadas a não menos que 10% do peso total) à mistura durante o aquecimento e a reação por 45-60 minutos a 190°C~210°C.

2.2 Processo de produção de asfalto-borracha

O asfalto-borracha é processado por equipamentos especializados em asfalto-borracha. O processo de produção de asfalto-borracha, com escala de produção, condições de processo e ideias de projeto, varia, mas os princípios básicos do processo de produção são os mesmos. O processo principal de produção é mostrado na Figura 2.

(1) a fim de melhorar a eficiência da produção e evitar o envelhecimento do asfalto, será menor que 17 ℃ asfalto matriz através do dispositivo de aquecimento rápido para 210 ℃ ou mais. 2) asfalto matriz através da medição do medidor de vazão de asfalto adicionado ao dispositivo de mistura. 3) borracha granulada após dispositivo de pesagem pesando as proporções da entrega simultânea para o dispositivo de mistura. 4) borracha granulada e asfalto matriz no dispositivo de mistura por mistura de alta velocidade, cisalhamento, mistura. 5) Mistura A mistura homogênea através de uma bomba especial de asfalto borracha entrada para o reator. 6) A mistura no reator agitação, isolamento (190 ℃ ~ 210 ℃) e dissolvido cerca de 40 ~ 60min. 7) O ligante de asfalto borracha qualificado no tanque de armazenamento do produto acabado ou transportado diretamente para a usina de mistura de asfalto.

3. Equipamentos de processamento de asfalto-borracha e principais tecnologias

Classificação e características dos equipamentos de processamento. Os equipamentos de processamento de asfalto-borracha podem ser divididos em contínuos e em lotes, de acordo com o processo de produção. O processo intermitente é caracterizado por: a borracha granulada e o asfalto são medidos em lotes no dispositivo de mistura de asfalto-borracha para mistura, mistura e mistura na caldeira, seguido pelo próximo lote de mistura do material, formando um ciclo de operações. O processo contínuo da usina de processamento de asfalto-borracha é caracterizado por: a borracha granulada e o asfalto são medidos continuamente e continuamente no dispositivo de mistura de asfalto-borracha para mistura, mistura e o produto final é transferido do dispositivo de mistura para a caldeira de reação.

Os equipamentos para processamento de asfalto-borracha podem ser divididos em fixos e móveis, de acordo com sua mobilidade. Os fixos se caracterizam por: o equipamento do dispositivo independente pode ser dividido em vários caminhões de plataforma durante o transporte, no local de acordo com uma posição fixa, apenas uma pequena quantidade de trabalhos de instalação pode ser colocada em produção, mas essa maneira de mover o local é relativamente inconveniente. Este tipo de equipamento é geralmente motorizado, o local precisa de uma certa fonte de alimentação. Os móveis se caracterizam por: equipamento instalado no chassi do trator, com a cabeça do trator acoplada ao transporte do local de transferência. Este tipo de equipamento é geralmente autoalimentado, acionado por um motor de combustão interna.

Embora a forma estrutural do equipamento de processamento de asfalto-borracha seja diferente, a composição básica deve incluir os seguintes componentes: dispositivo de aquecimento rápido do substrato asfáltico, dispositivo de alimentação de borracha granulada, dispositivo de mistura, caldeira de reação, tanques de armazenamento do produto acabado e sala de operação de controle eletrônico. O funcionamento de cada dispositivo é conectado entre si por meio de uma tubulação de asfalto.

Conexão de tubulação do equipamento, a fim de melhorar a produtividade pode ser usada em trabalho alternado paralelo de 2 a 3 chaleiras, mas também considere que a conexão da tubulação pode atingir as seguintes funções.

(1) a medição e entrega do asfalto da matriz ao dispositivo de mistura.

2) o dispositivo de mistura na mistura de asfalto-borracha no reator.

3) a mistura na caldeira de reação, de modo que seja um pequeno fluxo circular, a fim de misturar uniformemente.

4) Ligante de asfalto-borracha acabado qualificado pela saída do reator para a usina de mistura de asfalto ou tanques de armazenamento de asfalto-borracha.

5) o reator é conectado diretamente à usina de mistura, o excesso de mistura de asfalto-borracha

6) trabalho alternado em paralelo de múltiplos reatores, os tanques da mistura podem estar dentro e fora um do outro, sem afetar.

7) para aspersores de asfalto-borracha e outros equipamentos periféricos para adicionar mistura de asfalto-borracha envelhecida.

8) quando a viscosidade da mistura do reator for muito baixa, é necessário adicionar mais borracha granulada; o ligante de asfalto-borracha do reator pode ser revertido para o dispositivo de mistura e medição.

9) quando a caldeira de reação Quando a viscosidade da mistura estiver muito alta, será necessário adicionar asfalto de matriz, asfalto de matriz aquecido pode ser inserido no reator.

10) Após a construção, a mistura do gasoduto da usina de mistura de asfalto pode ser bombeada de volta para o reator.

11) Quando o dispositivo de mistura da bomba de asfalto-borracha não funcionar corretamente, a mistura de asfalto será misturada no dispositivo de mistura sugado para dentro do reator através da bomba de asfalto do reator.

12) Qualquer mistura de asfalto-borracha do reator pode ser introduzida

13) A mistura asfáltica emborrachada em qualquer reator pode ser inserida ou retirada em outro reator.

Na China, existem equipamentos de produção de asfalto-borracha bastante desenvolvidos, como a Feiteng Road Construction Equipment Co., Ltd., especializada na produção de equipamentos para produção de asfalto há quinze anos, com um departamento abrangente de P&D e gerenciamento de pós-venda. É líder na fabricação de equipamentos para asfalto na China. O desenvolvimento de equipamentos para produção de asfalto-borracha modificado é um equipamento multifuncional de produção de asfalto por lotes com autoaquecimento. O equipamento é adequado para todos os tipos de asfalto modificado em pó de borracha, preparação, desenvolvimento e armazenamento de asfalto modificado SBS.

O equipamento consiste principalmente de tanque (incluindo isolamento), sistema de aquecimento, sistema de controle automático de temperatura do asfalto, sistema de alimentação de pó de borracha, porta de injeção de asfalto de matriz, sistema de bombeamento de produto acabado, sistema de pesagem e medição, sistema de agitação e mistura, sistema de controle elétrico, sala de controle e outros componentes.

Este equipamento de produção de asfalto-borracha possui alta capacidade de aquecimento e mistura; alimentador de parafuso para pó de borracha, conveniente aditivo para pó de borracha; com função de entrada de matéria-prima líquida no tanque; com função de pesagem e medição, facilitando a dosagem. Com função de bombeamento do produto acabado; pode atender o local sem caldeira de óleo térmico no caso de asfalto modificado com borracha, asfalto modificado com SBS e outras necessidades de preparação e armazenamento da produção.

4. Vantagens do asfalto borracha

(1) viscosidade de alta temperatura, alto ponto de amolecimento, forte resistência à deformação, pode efetivamente prevenir sulcos na longa seção de subida.

(2) O módulo de resistência a baixas temperaturas é pequeno, com baixa tensão de tração, podendo evitar rachaduras de baixa temperatura em áreas de alto nível do mar.

3) A camada de absorção de estresse tem forte adesão entre camadas, o que pode evitar o deslocamento por cisalhamento do tabuleiro da ponte em longos trechos descendentes.

(4) Possui forte elasticidade e função de absorção de estresse, o que pode evitar rachaduras de reflexão no pavimento do tabuleiro da ponte e na camada de base estabilizada pela água.

5）Possui excelente resistência à fadiga, o que pode diminuir a espessura da superfície da estrada e, ao mesmo tempo, estender a

Um grande número de casos de sucesso na construção civil demonstra que o asfalto emborrachado pode ser amplamente utilizado em pavimentação de estradas de cimento, novas estradas, reparos de pavimentos asfálticos antigos, pavimentação de tabuleiros de pontes e outros projetos. Seu custo-benefício é muito superior ao de outros asfaltos modificados. Em termos de investimento na construção, os custos de manutenção são menores do que os de outros asfaltos modificados. Ao mesmo tempo, o pavimento asfáltico emborrachado apresenta vantagens óbvias em termos de vida útil e desempenho da estrada.