專利名稱：一種用于制備泡沫瀝青的瀝青發(fā)泡機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工程材料機(jī)械的制備領(lǐng)域，具體涉及一種用于制備泡沫浙青的浙青發(fā)泡機(jī)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代化道路建設(shè)中，需要大量的浙青。由于浙青價(jià)格不斷上漲，各國道路建設(shè)者在保證浙青路面質(zhì)量的前提下，想盡各種方法，研究如何節(jié)省浙青用量的問題，泡沫浙青和用泡沫浙青拌制的浙青混凝土就是其中一種新方法，新工藝。與普通浙青混合料相比，用泡沫浙青拌制的浙青混合料具有以下優(yōu)點(diǎn)1，可減少 5 10%的浙青用量；2，由于泡沫浙青粘度小，拌合浙青混合料的時(shí)間可減少15% 20%，提高生產(chǎn)率；3，可降低浙青和礦料的加熱溫度，從而降低了生產(chǎn)過程中的熱能消耗，也減輕了浙青的老化程度。早在30年代，泡沫浙青曾首先在美國道路工程上應(yīng)用。當(dāng)時(shí)，由于缺乏生產(chǎn)和使用泡沫浙青的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用冷骨料與浙青泡沫拌合的混合料鋪筑的路面使用壽命不長，進(jìn)入五、六十年代，美國和澳大利亞較為廣泛地發(fā)展泡沫浙青工藝，用它來加固土壤、碎石和礫石等。70年代澳大利亞較為廣泛地使用泡沫浙青，并與碎石拌合作為路面的基層材料。 七、八十年代已有泡沫浙青與礦料拌合所產(chǎn)生的冷、熱浙青混合料。此外，泡沫浙青也可用于浙青路面的冷再生。泡沫浙青石脫水熱浙青通過發(fā)泡介質(zhì)(水、水蒸氣或發(fā)泡劑)在發(fā)泡過程中迅速在浙青中充滿直徑大小不等的無數(shù)氣泡所制成的浙青一氣體系統(tǒng)，它可使浙青表面積迅速增大，使浙青體積漲大10 15倍，而且相應(yīng)地隨之增加了浙青表面自由能。當(dāng)泡沫浙青與礦料拌合時(shí)，浙青在自由能的作用下，迅速均勻地?cái)U(kuò)散到礦料表面上，形成浙青薄膜，使浙青與礦料結(jié)合的更緊密、更結(jié)實(shí)。泡沫浙青混凝土的性能在浙青用量減少10%的條件下，完全符合蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn) 9128-84的要求。由于泡沫浙青粘度小，裹覆性能好，在拌制浙青混凝土?xí)r可以降低材料的加熱溫度，減少拌合時(shí)間，提高生產(chǎn)效率和降低能耗，因此，其經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。泡沫浙青除了做浙青混凝土外，還可以用來拌制砂石混合料、土壤加固、表面處治、防水保護(hù)層等等，它的使用前景非常廣闊。目前，國內(nèi)外有多種制造泡沫浙青設(shè)備的單位，但其原理基本相同。這類機(jī)器存在操作穩(wěn)定性差，噴頭易堵難清洗，造價(jià)高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)而提供一種用于制備泡沫浙青的浙青發(fā)泡機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，便于清洗和維修，同時(shí)有利于充分利用可回收材料，對(duì)節(jié)能環(huán)保都有著積極意義。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種用于制備泡沫浙青的浙青發(fā)泡機(jī)，其特征在于包括帶有攪拌機(jī)的調(diào)溫浙青攪拌鍋，將預(yù)熱至流態(tài)的浙青裝入該調(diào)溫浙青攪拌鍋，調(diào)溫浙青攪拌鍋可將其中的浙青穩(wěn)定在設(shè)定溫度，調(diào)溫浙青攪拌鍋通過浙青導(dǎo)管與浙青齒輪泵的進(jìn)口相連接，浙青齒輪泵的出口管道與浙青發(fā)泡腔體相連，同時(shí)，水泵及氣泵與浙青發(fā)泡腔體相連，浙青發(fā)泡腔體的下部出口與浙青混合料攪拌鍋相對(duì)，浙青混合料攪拌鍋的上方設(shè)置有大功率攪拌機(jī)，以對(duì)浙青混合料進(jìn)行攪拌。按上述方案，所述的浙青發(fā)泡腔體，包括一個(gè)主腔體，主腔體上部設(shè)置有高溫浙青導(dǎo)入口，用于導(dǎo)入從調(diào)溫浙青攪拌鍋中進(jìn)入的高溫浙青，高溫浙青導(dǎo)入口下方連接有高溫浙青盛接容器，主腔體的側(cè)壁安設(shè)有壓力水霧化噴頭，壓力水霧化噴頭上設(shè)置有兩個(gè)接口， 分別是壓縮空氣接口和發(fā)泡用水接口，其與水泵及氣泵相連，壓力水霧化噴頭可以通過其上設(shè)置的噴頭微調(diào)旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變發(fā)泡用水的霧化效果，壓力水霧化噴頭與高溫浙青導(dǎo)入口所在的平面在主腔體的軸心一側(cè)，當(dāng)壓力水霧化噴頭中有氣體噴出時(shí)，可以在主腔體中形成一個(gè)氣旋，從而更有利于泡沫的產(chǎn)生，主腔體下部的圓錐形出口上設(shè)置有可調(diào)開度開關(guān)，產(chǎn)生的泡沫浙青從該出口流出。按上述方案，所述的主腔體的中下部設(shè)置有一個(gè)預(yù)留氣旋接口，當(dāng)發(fā)泡腔體內(nèi)部溫度較高時(shí)，可以通過開通預(yù)留氣旋接口的壓力空氣增強(qiáng)主腔體內(nèi)氣旋產(chǎn)生的效果。本發(fā)明工作時(shí)在浙青齒輪泵的作用下，高溫浙青通過浙青導(dǎo)管進(jìn)入浙青發(fā)泡腔體的主腔體，與側(cè)壁上的壓力水霧化噴頭形成的壓力水霧相遇。水滴進(jìn)入高溫浙青中被浙青顆粒包裹，同時(shí)高溫浙青使得內(nèi)部的水滴瞬時(shí)氣化；水滴氣化體積膨脹，使浙青顆粒膨脹， 從而得到泡沫浙青。本發(fā)明的優(yōu)越性在于整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，制造和維修成本較低，調(diào)試和清洗方便，通過合理調(diào)整運(yùn)行，能夠制備出泡沫浙青，為研究泡沫浙青作為膠凝材料應(yīng)用于浙青路面冷再生體系提供了有效的途徑，對(duì)進(jìn)一步研究和評(píng)價(jià)泡沫浙青的性能提供了現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)， 同時(shí)也有利于環(huán)境保護(hù)實(shí)現(xiàn)路面維修的可持續(xù)發(fā)展。


圖1為本發(fā)明的浙青發(fā)泡腔體的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1
如圖2，一種用于制備泡沫浙青的浙青發(fā)泡機(jī)，包括帶有攪拌機(jī)11的調(diào)溫浙青攪拌鍋 12，將預(yù)熱至流態(tài)的浙青裝入該調(diào)溫浙青攪拌鍋12，調(diào)溫浙青攪拌鍋12可將其中的浙青穩(wěn)定在設(shè)定溫度，調(diào)溫浙青攪拌鍋12通過浙青導(dǎo)管與浙青齒輪泵13的進(jìn)口相連接，浙青齒輪泵13的出口管道與浙青發(fā)泡腔體14相連，同時(shí)，水泵及氣泵15與浙青發(fā)泡腔體相連，浙青發(fā)泡腔體的下部出口與浙青混合料攪拌鍋17相對(duì)，浙青混合料攪拌鍋的上方還設(shè)置有大功率攪拌機(jī)16，以對(duì)浙青混合料進(jìn)行攪拌。如圖1，所述的浙青發(fā)泡腔體，包括一個(gè)主腔體9，主腔體9上部設(shè)置有高溫浙青導(dǎo)入口 1，用于導(dǎo)入從調(diào)溫浙青攪拌鍋中進(jìn)入的高溫浙青，高溫浙青導(dǎo)入口下方連接有高溫浙青盛接容器7，主腔體的側(cè)壁安設(shè)有壓力水霧化噴頭8，壓力水霧化噴頭上設(shè)置有兩個(gè)接口，分別是壓縮空氣接口 2和發(fā)泡用水接口 4，其與水泵及氣泵相連，壓力水霧化噴頭可以通過其上設(shè)置的噴頭微調(diào)旋鈕3進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變發(fā)泡用水的霧化效果，壓力水霧化噴頭8與高溫浙青導(dǎo)入口 1所在的平面在主腔體9的軸心一側(cè)，當(dāng)壓力水霧化噴頭中有氣體噴出時(shí)，可以在主腔體中形成一個(gè)氣旋，從而更有利于泡沫的產(chǎn)生，主腔體9下部的圓錐形出口上設(shè)置有可調(diào)開度開關(guān)5，產(chǎn)生的泡沫浙青從該出口流出。所述的主腔體9的中下部還設(shè)置有一個(gè)預(yù)留氣旋接口 6，當(dāng)發(fā)泡腔體內(nèi)部溫度較高時(shí)，可以通過開通預(yù)留氣旋接口的壓力空氣增強(qiáng)主腔體內(nèi)氣旋產(chǎn)生的效果。本發(fā)明還設(shè)置有常規(guī)的數(shù)顯加熱報(bào)警系統(tǒng)18以控制調(diào)溫浙青攪拌鍋12、浙青齒輪泵13及浙青管道的溫度和水泵及氣泵。本設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，便于維修，溫度和水流量都實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)控，可以根據(jù)實(shí)際情況制備發(fā)泡浙青。下面采用實(shí)施例1的浙青發(fā)泡機(jī)結(jié)合實(shí)施例制備泡沫浙青。使用實(shí)施例2:
1、用烘箱將AH-70浙青加熱到110°C，使浙青成液體狀態(tài)；
2、打開浙青發(fā)泡機(jī)電源，預(yù)熱其加熱系統(tǒng)，將調(diào)溫浙青攪拌鍋溫度設(shè)置為120°C，將浙青齒輪泵及浙青導(dǎo)管溫度設(shè)定為150°C，開啟氣泵，調(diào)整浙青發(fā)泡腔體內(nèi)壓力水霧化噴頭處發(fā)泡用水的霧化效果；
3、再次設(shè)定系統(tǒng)溫度，提高整個(gè)系統(tǒng)中試驗(yàn)用浙青的溫度，將液體狀態(tài)的浙青倒入浙青發(fā)泡機(jī)上部的調(diào)溫浙青攪拌鍋，持續(xù)攪拌加熱浙青達(dá)到150°C，該溫度下浙青試樣記為 A；
4、打開浙青齒輪泵開關(guān)，熱浙青在浙青齒輪泵運(yùn)送下由調(diào)溫浙青攪拌鍋進(jìn)入浙青發(fā)泡腔體，同時(shí)打開水泵開關(guān)，使熱浙青先后依次與其質(zhì)量為霧狀水充分接觸；
5、產(chǎn)生的泡沫浙青從浙青發(fā)泡腔體的下方流出，并立即檢測(cè)其膨脹比和半衰期。不同加水量產(chǎn)生的泡沫浙青的膨脹比、半衰期見表1。浙青發(fā)泡效果可參考中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路浙青路面再生技術(shù)規(guī)范》 (JTG F41-2008)中對(duì)泡沫浙青相關(guān)性能的界定。注發(fā)泡浙青的性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
I:浙青發(fā)泡機(jī)的調(diào)溫浙青攪拌鍋中加入流態(tài)的浙青，浙青開始發(fā)泡的時(shí)間記為ti，調(diào)溫浙青攪拌鍋內(nèi)浙青體積記為Al，開始產(chǎn)生泡沫浙青時(shí)調(diào)溫浙青攪拌鍋的實(shí)時(shí)溫度記為 Tl，浙青齒輪泵及浙青導(dǎo)管溫度記為T2 ；
S浙青開始發(fā)泡到一段時(shí)間之后的時(shí)間記為t2，此時(shí)調(diào)溫浙青攪拌鍋中的浙青體積為A2，調(diào)溫浙青攪拌鍋溫度和浙青齒輪泵及浙青導(dǎo)管溫度分別記為Tll和T22，觀察局部浙青泡沫體積減小最大體積一半時(shí)的時(shí)間記為t2，到初步計(jì)算浙青膨脹比為R=A1-A2，泡沫浙青半衰期記為H=t2-tl。使用實(shí)施例3:
1、用烘箱將AH-70浙青加熱到110°C，使浙青成液體狀態(tài)；
2、打開浙青發(fā)泡機(jī)電源，預(yù)熱其加熱系統(tǒng)，將調(diào)溫浙青攪拌鍋溫度設(shè)置為120°C，將浙青齒輪泵及浙青導(dǎo)管溫度設(shè)定為150°C，開啟氣泵，調(diào)整浙青發(fā)泡腔體內(nèi)壓力水霧化噴頭處發(fā)泡用水的霧化效果；
3、將液體狀態(tài)的浙青倒入浙青發(fā)泡機(jī)上部的加熱攪拌鍋，持續(xù)攪拌加熱浙青達(dá)到 160°C，該溫度下浙青試樣記為B ；
4、打開浙青齒輪泵開關(guān)，熱浙青在浙青齒輪泵運(yùn)送下由調(diào)溫浙青攪拌鍋進(jìn)入浙青發(fā)泡腔體，同時(shí)打開水泵開關(guān)，使熱浙青先后依次與其質(zhì)量為霧狀水充分接觸；
5、產(chǎn)生的泡沫浙青從浙青發(fā)泡腔體的下方流出，并立即檢測(cè)其膨脹比和半衰期。不同加水量產(chǎn)生的泡沫浙青的膨脹比、半衰期見表1。 使用實(shí)施例4:
1、用烘箱將AH-70浙青加熱到110°C，使浙青成液體狀態(tài)；
2、打開浙青發(fā)泡機(jī)電源，預(yù)熱其加熱系統(tǒng)，將調(diào)溫浙青攪拌鍋溫度設(shè)置為120°C，將浙青齒輪泵及浙青導(dǎo)管溫度設(shè)定為150°C，開啟氣泵，調(diào)整浙青發(fā)泡腔體內(nèi)壓力水霧化噴頭處發(fā)泡用水的霧化效果；
3、將液體狀態(tài)的浙青倒入浙青發(fā)泡機(jī)上部的加熱攪拌鍋，持續(xù)攪拌加熱浙青達(dá)到 170°C，該溫度下浙青試樣記為B ；
4、打開浙青齒輪泵開關(guān)，熱浙青在浙青齒輪泵運(yùn)送下由調(diào)溫浙青攪拌鍋進(jìn)入浙青發(fā)泡腔體，同時(shí)打開水泵開關(guān)，使熱浙青先后依次與其質(zhì)量為霧狀水充分接觸；
5、產(chǎn)生的泡沫浙青從浙青發(fā)泡腔體的下方流出，并立即檢測(cè)其膨脹比和半衰期。不同加水量產(chǎn)生的泡沫浙青的膨脹比、半衰期見表1。
權(quán)利要求
1.一種用于制備泡沫浙青的浙青發(fā)泡機(jī)，其特征在于包括帶有攪拌機(jī)(11)的調(diào)溫浙青攪拌鍋(12)，將預(yù)熱至流態(tài)的浙青裝入該調(diào)溫浙青攪拌鍋(12)，調(diào)溫浙青攪拌鍋(12)可將其中的浙青穩(wěn)定在設(shè)定溫度，調(diào)溫浙青攪拌鍋(12)通過浙青導(dǎo)管與浙青齒輪泵(13)的進(jìn)口相連接，浙青齒輪泵(13)的出口管道與浙青發(fā)泡腔體(14)相連，同時(shí)，水泵及氣泵 (15)與浙青發(fā)泡腔體相連，浙青發(fā)泡腔體的下部出口與浙青混合料攪拌鍋(17)相對(duì)，浙青混合料攪拌鍋的上方設(shè)置有大功率攪拌機(jī)(16)，以對(duì)浙青混合料進(jìn)行攪拌。
2.按權(quán)利要求1所述的用于制備泡沫浙青的浙青發(fā)泡機(jī)，其特征在于所述的浙青發(fā)泡腔體，包括一個(gè)主腔體(9)，主腔體(9)上部設(shè)置有高溫浙青導(dǎo)入口(1)，用于導(dǎo)入從調(diào)溫浙青攪拌鍋中進(jìn)入的高溫浙青，高溫浙青導(dǎo)入口下方連接有高溫浙青盛接容器(7)，主腔體的側(cè)壁安設(shè)有壓力水霧化噴頭(8)，壓力水霧化噴頭上設(shè)置有兩個(gè)接口，分別是壓縮空氣接口 (2)和發(fā)泡用水接口(4)，其與水泵及氣泵相連，壓力水霧化噴頭可以通過其上設(shè)置的噴頭微調(diào)旋鈕(3)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變發(fā)泡用水的霧化效果，壓力水霧化噴頭(8)與高溫浙青導(dǎo)入口(1)所在的平面在主腔體(9)的軸心一側(cè)，當(dāng)壓力水霧化噴頭中有氣體噴出時(shí)，可以在主腔體中形成一個(gè)氣旋，從而更有利于泡沫的產(chǎn)生，主腔體(9)下部的圓錐形出口上設(shè)置有可調(diào)開度開關(guān)(5)，產(chǎn)生的泡沫浙青從該出口流出。
3.按權(quán)利要求2所述的用于制備泡沫浙青的浙青發(fā)泡機(jī)，其特征在于所述的主腔體 (9)的中下部設(shè)置有一個(gè)預(yù)留氣旋接口(6)，當(dāng)發(fā)泡腔體內(nèi)部溫度較高時(shí)，可以通過開通預(yù)留氣旋接口的壓力空氣增強(qiáng)主腔體內(nèi)氣旋產(chǎn)生的效果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制備泡沫瀝青的瀝青發(fā)泡機(jī)，包括調(diào)溫瀝青攪拌鍋，調(diào)溫瀝青攪拌鍋通過瀝青導(dǎo)管與瀝青齒輪泵的進(jìn)口相連接，瀝青齒輪泵的出口管道與瀝青發(fā)泡腔體相連，同時(shí)，水泵及氣泵與瀝青發(fā)泡腔體相連，瀝青發(fā)泡腔體的下部出口與瀝青混合料攪拌鍋相對(duì)，瀝青混合料攪拌鍋的上方設(shè)置有大功率攪拌機(jī)，以對(duì)瀝青混合料進(jìn)行攪拌。本發(fā)明的優(yōu)越性在于整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，制造和維修成本較低，調(diào)試和清洗方便，通過合理調(diào)整運(yùn)行，能夠制備出泡沫瀝青。
文檔編號(hào)E01C19/02GK102444073SQ20111033061
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者尹曉波, 王海峰, 馬保國, 黃健 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)