Была разработана инновационная технология электромагнитной обработки асфальтового гранулята, образующегося при ремонте асфальтобетонных покрытий в электромагнитном аппарате с магнитокипящим слоем (ЭМАКС) (Рис. 1).
Рис. 1. Электромагнитный аппарат ЭМАКС-200 вертикального исполнения
После проведенных экспериментов по измельчению материалов различными способами, предложено для регенерации асфальтового гранулята использовать двухстадийный способ измельчения. На первой стадии производится дробление, допустим в молотковой дробилке, на второй стадии измельчение в электромагнитном поле аппарата ЭМАКС, обеспечивающий эффективное силовое воздействие на материал при низких энергетических затратах.
Предложенная технология предусматривает проведение полного цикла измельчения гранулята и введение полученного материала в количестве до 30% в состав вновь приготавливаемых асфальтобетонных смесей.
Проведенные микроскопические исследования показали, что в процессе измельчения асфальтового гранулята в ЭМАКС образуется мелкодисперсный материал из составляющих компонентов, поверхность которых частично покрыта битумом. Экспериментально подтвердились теоретические выводы о том, что применение полученного продукта в составе асфальтобетонных смесей приводит к повышению прочности, частичному снижению деформативности и водостойкости асфальтобетона.
Анализ приведенных исследований показывают, что введение до 30% гранулята без помола позволяет уменьшить содержание минерального порошка в составе смеси до 5% и битума до 2%. Измельчение гранулята в ЭМАКС и введение пластификатора позволяет дополнительно сократить содержание минерального порошка на 4% и битума на 0,6%.
Для практической реализации технологии измельчения в ЭМАКС и последующего использования гранулята была создана опытно-промышленная установка (Рис. 2) и модернизирована асфальтосмесительная установка для приготовления смесей, с использованием измельчённого гранулята.
Рис. 2. Установка по измельчению материалов на основе электромагнитного аппарата ЭМАКС-200 вертикального исполнения
Были рассчитаны геометрические и технологические параметры аппарата ЭМАКС-200, состоящего из двух рабочих камер измельчения, каждая из которых имела объем 100 л и изготавливалась из прочной пластмассовой трубы.
Средняя производительность установки составила 3 т/час.
Регенерация старого асфальтобетона по данной технологии позволяет уменьшить себестоимость вновь изготавливаемого асфальтобетона за счет использования регенерированных компонентов, с улучшенными физико-механическими свойствами, выделенных при переработке старого асфальтобетона в аппарате ЭМАКС.
Преимущество предлагаемой технологии:
1) Возможность перерабатывать весь отфрезерованный старый асфальтобетон или иные материалы, полученные из старой дорожной одежды для приготовления новых асфальтобетонных смесей;
2) Активированная и тонко измельченная в ЭМАКС битумоминеральная смесь при её добавлении в новый асфальтобетон повышает его предел прочности, увеличивает однородность гранулята за счет лучшего перемешивания компонентов в асфальтосмесительных установках;
3) При полной или частичной замене минерального порошка в составе новой асфальтобетонной смеси на битумоминеральную смесь полученную в ЭМАКС из старого асфальтобетона получаем экономический эффект поскольку битум и минеральный порошок, наиболее дорогостоящие компоненты асфальтобетонной смеси.
Добавление битумоминеральной смеси в той или иной пропорции при производстве нового асфальтобетона приводит к экономии энергетических и материальных ресурсов и как итог уменьшение себестоимости новых асфальтобетонных смесей, а также позволяет снизить негативную нагрузку на окружающую среду.