Сегрегировавшая смесь видна в слое и обычно имеет одну из трех форм:
- 1) участки слоя с крупными зернами заполнителя, встречающиеся в произвольном порядке как в продольном, так и в поперечном направлении укладки;
- 2) продольные полосы с одной стороны асфальтоукладчика;
- 3) поперечные участки.
Причины дефекта. Сегрегация смеси может быть вызвана отклонениями от технологического регламента выполнения отдельных операций по приготовлению смеси, начиная от хранения заполнителя на открытых складах.
Сегрегация возникает в тех случаях, когда смесь неправильно загружается в самосвал из асфальтосмесителыюй установки. При этом крупные частицы скатываются преимущественно к одному борту. Когда такая смесь попадает в асфальтоукладчик, то он так сформирует покрытие, что сегрегировавшая смесь будет располагаться с одной стороны, образуя продольную полосу по краю покрытия.
Сегрегация смеси зачастую обусловлена неправильной загрузкой смеси в накопительный бункер. Так как смесь загружается в бункер с помощью конвейера (скипа), то она сбрасывается в бункер у одного края. Поэтому крупные частицы заполнителя отделяются и скатываются в одну сторону.
США: 60 лет без расовой сегрегации
Когда самосвал загружается из такого бункера, крупные частицы заполнителя оказываются в кузове с одной стороны. Затем такая смесь попадает в асфальтоукладчик, который укладывает слой с дефектным краем. Кроме того, если самосвал будет загружаться из бункера не по центру кузова, произойдет скатывание крупных частиц к одному борту с последующим продольным дефектом с одной стороны уложенного и уплотненного покрытия.
Сегрегация, связанная с окончанием укладки смеси, доставленной одним самосвалом, и началом укладки смеси, доставленной следующим самосвалом, может быть обусловлена несколькими причинами. Наиболее часто это происходит из-за неправильной загрузки самосвалов из накопительного бункера. Если смесь загружают в самосвал одной порцией, то крупные частицы будут отделяться от смеси и скатываться в переднюю часть кузова и в сторону заднего борта. Сегрегация будет усилена, если оператор, желающий загрузить самосвал до его полной грузоподъемности, будет в конце загрузки досыпать смесь мелкими порциями.
Предупреждение дефекта. Меры по предупреждению дефекта выбирают исходя из причины, обусловившей сегрегацию. Для произвольно расположенных участков сегрегировавшей смеси следует в первую очередь проверить порядок хранения заполнителя на АБЗ и правильность операций загрузки заполнителя в холодные бункеры агрегата питания с помощью фронтального погрузчика. Кроме того, следует проверить выполнение операций по всем технологическим операциям, в ходе которых может происходить сегрегация смеси. Сверху накопительного бункера должно быть установлено устройство, обеспечивающее загрузку смеси непосредственно в его середину (например, промежуточный бункер).
В случае сегрегации смеси следует проконтролировать процесс загрузки самосвала из асфальтосмесительной установки периоди7.13. Сегрегация смеси ческого действия или из накопительного бункера, чтобы убедиться, что смесь всегда загружается по центру кузова самосвала.
Расизм и сегрегация в США. Законы Джима Кроу
Когда смесь приготавливают в асфальтосмесителыюй установке барабанного типа, а в укладываемом слое появляется продольная сегрегация смеси, следует произвести загрузку нескольких самосвалов при их установке под загрузку в противоположном направлении по сравнению с обычной схемой загрузки. При укладке смеси, доставленной этими самосвалами, сегрегация может появиться с другой стороны укладываемой полосы. Если это произойдет (что весьма вероятно), то устранение данного дефекта смеси будет заключаться в переоборудовании загрузочного бункера таким образом, чтобы смесь загружалась конвейером (или скипом) в его середину, а не в одну из сторон. Поток смеси должен направляться в центр бункера, чтобы крупные частицы наполнителя не отбрасывались в какую-то одну сторону. Для этого придется усовершенствовать оборудование, расположенное сверху бункера.
Сегрегацию, обусловленную окончанием укладки смеси, доставленной одним самосвалом, и началом укладки смеси, доставленной следующим самосвалом, можно устранить посредством загрузки самосвалов несколькими порциями для уменьшения расстояния, па которое могут перекатываться зерна смеси. Для загрузки самосвала со сдвоенным ведущим мостом необходимы три порции смеси: первую укладывают в переднюю часть кузова, вторую — в конец кузова, третью — в середину.
Необходимо исключить догрузку смеси мелкими порциями до полной грузоподъемности самосвала. Каждый раз, когда створки бункера открываются и малое количество смеси попадает в кузов, крупные частицы отделяются от основной массы и скатываются вниз.
Если при загрузке самосвала происходит сегрегация и крупные частицы заполнителя скапливаются в передней части кузова или у заднего борта, то сегрегацию смеси в асфальтобетонном слое можно уменьшить посредством правильной разгрузки самосвала в приемный бункер асфальтоукладчика. Для этого водитель самосвала перед разгрузкой должен немного приподнять кузов, не открывая заднего борта, чтобы смесь соскользнула к заднему борту. В результате этого отделившиеся зерна будут покрыты сверху однородной массой смеси и, когда задний борт будет открыт, в приемный бункер будет подаваться непрерывным потоком достаточно однородная масса, а не ее головная сегрегировшая часть.
Уменьшение сегрегации смеси в покрытии возможно улучшением работы асфальтоукладчика. Если бункер асфальтоукладчика опустошается так, что становятся видны пластинчатые конвейеры, или если машинист асфальтоукладчика закрывает боковые стенки приемного бункера после укладки смеси, доставленной каждым самосвалом, то па дне бункера произойдет скопление крупных зерен заполнителя, которые по конвейеру попадут в пустую шнековую камеру.
В результате, как только асфальтоукладчик начнет движение вперед, в слое появится поперечный участок сегрегировавшей смеси. Такая сегрегация происходит не в конце укладки смеси, доставленной предыдущим самосвалом, а в начале укладки смеси, доставленной последующим самосвалом. Эту сегрегацию можно уменьшить, поддерживая приемный бункер укладчика частично заполненным в период смены самосвалов. Масса смеси, загружаемая следующим самосвалом, смешивается в этом случае со смесью, оставшейся от предыдущей загрузки. При этом уменьшается сегрегация смеси, подаваемой к выглаживающей плите пластинчатыми конвейерами и шнековыми питателями.
Величину сегрегации, обусловленной окончанием укладки смеси, доставленной одним самосвалом, и началом укладки смеси, доставленной следующим самосвалом, можно существенно снизить, по нельзя устранить полностью в процессе укладки. Главный способ ее устранения заключается в улучшении операции загрузки самосвалов.
Источник: studref.com
Сегрегация это в строительстве
На этапе производства и транспортировке асфальтобетонных смесей возникает вероятность появления сегрегации
На этапе производства и транспортировке асфальтобетонных смесей возникает вероятность появления сегрегации
В процессе производства и укладки асфальтобетонной смеси: при её смешивании, загрузке грузовых автомобилей, транспортировке и выгрузке в асфальтоукладчик, смесь может подвергнуться фракционной сегрегации, что, в свою очередь, ведёт к возникновению «сегрегационных пятен» и, впоследствии, неизбежно приводит к преждевременному локальному разрушению асфальтобетонного покрытия. При возникновении сегрегации в смеси происходит концентрация крупнозернистых материалов в некоторых участках покрытий в то время, как другие участки включают концентрацию мелкозернистых материалов. Сегрегация создает смеси, неоднородные по заданному гранулометрическому составу.
Выделяют 5 типов сегрегации.
Концевая сегрегация от грузовых автомобилей
Рассмотрим пример, участок автомобильной дороги с сегрегационными пятнами, часто называемыми крыльями, возникающими в продольном направлении и на каждой стороне укладываемой полосы. Эти крылья образуют пятна крупнозернистого заполнителя, отделенные от однородной смеси. Они, как правило, характеризуются более прерывистым гранулометрическим составом, чем это требуется по проекту, и разрушаются за очень короткий период времени, приводя к появлению выбоины на дороге. Менее серьезная концевая сегрегация от грузовых автомобилей может не проявляться, если автомобильная дорога не эксплуатировалось в течение нескольких месяцев. Концевая сегрегация от грузовых автомобилей обычно является следствием неправильной загрузки грузовых автомобилей, сегрегации в силосе, неправильной разгрузки грузовых автомобилей или эксплуатации бункера в порожнем состоянии между загрузками.
Сегрегация по центральной линии
Вторым наиболее распространенным типом сегрегации является сегрегация по центральной линии. Данная сегрегация обычно имеет место в центре полосы, и, в первую очередь, она является следствием отделения крупнозернистого заполнителя при его разгрузке из конвейерной системы в зону шнека. После чего заполнитель скатывается под цепной привод шнека или редуктор и концентрируется в центре укладываемого дорожного покрытия.
Сегрегация по шву/краям
Данный тип сегрегации, который имеет место снаружи или по внешним краям укладываемого дорожного покрытия. Обычно это является следствием того, что шнеки на асфальтоукладчике не работают с достаточной скоростью, позволяя крупнозернистому заполнителю скатываться к наружной стороне покрытия. Это возникает из-за того, что шнеки на асфальтоукладчике не работают с достаточной скоростью, позволяя крупнозернистому заполнителю скатываться к наружной стороне покрытия.
Концевая сегрегация от грузовых автомобилей/односторонняя:
Это особый случай концевой сегрегации от грузовых автомобилей, который, как правило, является следствием неправильной загрузки дозатора в горячем накопительном бункере.
Беспорядочная сегрегация
Источник: sumpro.ru
Сегрегация асфальтобетонной смеси
Ежегодно эксперты дорожной отрасли стремятся к повышению эксплуатационных характеристик асфальтобетонных смесей. Правильный подбор гранулометрического состава, четкий контроль стадий производства на АБЗ, добавление полимеров преследуют единую цель — повышение сроков службы дорожных одежд.
Используем технологические преимущества АБЗ для контроля сегрегационного эффекта
На практике преждевременное нарушение состояния поверхности асфальтобетонного покрытия, появление областей выкрашивания, возникновение выбоин и ям связаны с тем, что асфальтобетонная смесь подвергалась зерновой или температурной сегрегации. Процессы расслоения приводят к неравномерному распределению крупных и мелких зерен, битума и воздушных пор в общем объеме асфальтобетона. В результате нарушаются пропорции содержания разных фракций инертного материала, битума и воздуха в смеси, что приводит к локальному разрушению покрытия и сокращению срока службы дорожного полотна.
Сегрегация может возникнуть на любом этапе производства АБС: от подготовки материала до укладки и уплотнения готовой продукции. Далее мы рассмотрим причины возникновения фракционной сегрегации, непосредственно связанной с этапами выпуска смеси на АБЗ, а также представим пути решения на примере технологий, реализованных на АБЗ NFLG .
Сегрегация при загрузке инертных материалов
Инертные материалы при попадании в агрегат питания образуют конусообразную кучу. Угол наклона такого конуса называют углом естественного откоса. Он зависит от характеристик материала, в том числе от зернового состава и размера зерен, их массы и формы, степени сцепления между зернами, а также влажности материала.
При свободной засыпке песок, щебень крупных и мелких фракций стремятся принять собственную форму, свойственную для этого материала. В результате смесь начинает расслаиваться. При этом наблюдается два основных принципа сортировки по размеру и по форме зерен. Крупные зерна скатываются вниз бункера, а мелкие зависают в верхней части. Частицы угловатой формы и с шероховатой поверхностью обладают повышенным сцеплением и медленнее скатываются вниз в то же время, как окатанные зерна легко скатываются вниз.
Решаем проблему с помощью технологий
Благодаря наличию решеток негабарита на бункерах инертных материал подвергается дополнительному рассечению, что снижает его склонность к сегрегации.
Помимо решеток бункеры оборудованы площадочными вибраторами. Для улучшения эффекта вибрации и защиты бункера от возможных повреждений вибраторы крепятся на подвижную пластину. Бункеры песка и отсева оснащены двумя вибраторами и системой аэрации по принципу пневмоудара. Система производит взрыхление уплотненного материала и восстанавливает его стабильную подачу в сушильный барабан.
Совместная работа вибраторов и системы «антислеживания» предотвращает эффект расслоения инертных материалов в бункерах АБЗ.
Сегрегация при вращении сушильного барабана
Расслоение проявляется в ходе просушки инертных материалов. На данном этапе выделяют два сегрегационных процесса: радиальный и осевой.
Радиальная сегрегация возникает при круговом вращении, в горизонтальной плоскости мелкие частицы скапливаются в центре, тогда как крупные смещаются к краям.
При длительной работе агрегата радиальная сегрегация переходит в осевую. Она проявляется в расслоении смеси на полосы крупно- и мелкозернистого материала, расположенные вдоль оси вращения барабана.
Решаем проблему с помощью технологий
Перед подачей материала в сушильный барабан компоненты будущей смеси попадают на полноценный грохот негабарита. Агрегат предназначен не только для отсева негабаритного щебня — он также играет важную роль в борьбе с расслоением, создавая дополнительное смешивание материала.
Запатентованная конструкция лопастей внутренней части сушильного барабана помогает снизить сегрегационный эффект путем создания определенной пропускной способности каждой фракции. Например, если в момент дозации имеются отклонения какой-либо фракции, то за счет задержки материала происходит увеличение его однородности в самом барабане.
Приготовление смеси
Неравномерный промес смеси в смесителе АБЗ может привести к сегрегационному эффекту. Особенно это актуально для установок, оснащенных смесителями устаревших конструкций. Также как и в сушильном барабане здесь играет роль и время работы установки. Нарушение технологии приготовления АБС приводит к появлению беспорядочной сегрегации.
Решаем проблему с помощью технологий
Для того, чтобы свести к минимуму сегрегацию еще на этапе выхода материала из горячего элеватора на виброгрохот, АБЗ имеют конструкционные преимущества. На выходном лотке из горячего элеватора установлена специальная рассекающая решетка, формирующая поток материала по всей площади на входе в виброгрохот. Данная конструкция позволяет производить точное просеивание материала, а также уменьшать смежную фракцию. Благодаря работе виброгрохота происходит минимальное расхождение смежных фракций, что в дальнейшем положительно влияет на снижение эффекта сегрегации.
На этапе дозирования снижение расслоения смеси происходит за счет исполнения дозации двумя конусами – «точная и грубая дозировка». Два конуса внутри весов имеют увеличенную площадь, что способствует минимизации сегрегационного воздействия.
На АБЗ компании NFLG устанавливаются двухвальные смесители принудительного действия. Агрегат имеет высокую производительность и скорость перемешивания. Время замеса длится в среднем 19 с. Благодаря снижению времени перемешивания на инертные материалы оказывается меньшее воздействие, и как следствие происходит минимальный износ, а также фракционное изменение после дозации.
Данный эффект достигается за счет использования ременчатой передачи и внутреннего строения лопастей смесителя. Запатентованная форма смесителя, а также уникальное расположение угла наклона стоек и лопастей дает 100% гарантию гомогенности смеси и снижению сегрегации на дальнейших этапах.
Выгрузка смеси в АГС или в самосвал
Опасность зернового расслоения АБС может возникнуть при выгрузке материала в накопительные бункеры и кузов самосвала, а также в ходе транспортировки – из-за вибрации и тряски грузового автотранспорта.
Выделяют следующие виды сегрегации, связанной с выгрузкой смеси: концевая односторонняя и концевая двусторонняя.
Концевая сегрегация от грузовых автомобилей (односторонняя)
Этот вид сегрегации проявляется в виде скоплений щебня, расположенных только вдоль одного края уложенной полосы. Основная причина такого дефекта – неправильная загрузка смеси в накопительный бункер для ее хранения до погрузки в самосвалы. Обычно это значит, что асфальт засыпали одной конусообразной кучей, которая расслоилась под действием гравитации.
Для предупреждения этого вида сегрегации нужно соблюдать правила погрузки смеси в накопительные бункеры: не выгружать материал с высоты более 2 м, сбрасывать его единой массой и не допускать образования конуса.
Решаем проблему с помощью технологий
Агрегат готовой смеси имеет увеличенный угол стенки скипа, что сводит на нет образование процессов расслоения. При выгрузке происходит расклиновка потока.
Бункеры готовой смеси оснащены антисегрегационными пластинами, расположенными внутри агрегата на расстоянии не более 2 м. За счет пластин единый поток выгрузки рассекается, образуя три коротких. На каждом прерывании потока происходит дополнительное смешивание, что приводит к уменьшению сегрегационного эффекта.
Если рассматривать комплектацию АБЗ с отдельно вынесенным АГС, то помимо увеличенного угла стенки и антисегрегационных пластин нужно отметить влияние строения скипа. Уменьшенная высота выгрузки из смесителя в скип значительно сокращает время свободного полета готовой смеси и снижает ее охлаждение. За счет продуманной конструкции снижается эффект фракционной и температурной сегрегации.
В момент выгрузки скипа откатное дно скипа открывается целиком. Это решение привело к увеличению потока выгрузки и уменьшению количества переваливания материала, снижая его валкость.
Концевая сегрегация от грузовых автомобилей (двусторонняя)
При возникновении сегрегации наблюдаются скопления щебня, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга, вдоль двух краев полосы, уложенной асфальтоукладчиком.
К такому дефекту обычно приводят ошибки на этапе выгрузки и транспортировки смеси. Например, неправильная загрузка самосвала: сброс смеси с высоты более 2 м или выгрузка с образованием конусообразной кучи.
Таким образом, для предупреждения такого дефекта необходимо соблюдать правила погрузки, выгрузки и транспортировки АБС. Для дополнительного уменьшения сегрегационного эффекта рекомендуем в процессе укладки использовать перегружатель асфальта.
Решаем проблему с помощью технологий
Выгрузка в самосвал реализована тремя точками выгрузки, смещенными к центру, за счет чего самосвал имеет возможность легко зацентроваться и скорректировать поток АБС.
Увеличенный шибер позволяет производить сброс смеси в самосвал большим потоком, без долгого «стекания», что приводит к уменьшению времени выгрузки и снижению сегрегации.
Заслонка установлена вдоль движения транспортного средства, а не поперек, как на большинстве современных АБЗ. За счет центрального исполнения выгрузки увеличивается конус внутри кузова и площадь сегрегационного пространства. Готовая АБС распределяется более равномерно, снижая эффект сегрегации на тонну смеси.
Подводим итоги
В результате действия множества факторов, при укладке асфальтобетонных слоев дорожной одежды могут возникать температурная и фракционная сегрегация.
Независимо от вида, сегрегация неизбежно проявляется в дефектах дорожного покрытия и, как следствие, в снижении эксплуатационных характеристик и срока службы всей дорожной конструкции.
Данную проблему нужно контролировать. На сегодняшний день в качестве наиболее эффективных мер по предупреждению и сокращению влияния сегрегации в АБС являются тщательный подбор состава смеси на этапе проектирования, работа на высокотехнологичных асфальтосмесительных установках NFLG , а также применение перегружателей.
Источник: nflg.ru