專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于制備泡沫瀝青的瀝青發(fā)泡腔體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用高溫浙青與冷水混合產(chǎn)生泡沫浙青的浙青發(fā)泡腔體。
背景技術(shù)：
浙青作為道路修建路面使用的膠凝材料，不斷受到各國(guó)研究者的重視。關(guān)于泡沫浙青，沈金安在《改性浙青與SMA》一書(shū)中將泡沫浙青也稱(chēng)為改性浙青，這種改性技術(shù)屬于工藝上的改性。1983年M. Brennen等人對(duì)3種浙青在149°C、163°C、177°C溫度下進(jìn)行了發(fā)泡試驗(yàn)，每一種溫度選擇了 3個(gè)用水量即1.5%、2%、2. 5%，使用膨脹率和半衰期作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)果表明較高的發(fā)泡溫度和用水量的增加都使得膨脹率增大，但同時(shí)半衰期減少。他們根據(jù)不同浙青的發(fā)泡試驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為163°C的發(fā)泡溫度和m的用水量可以得出較好的發(fā)泡效果。同年，Ruckel等人提出浙青發(fā)泡特性的試驗(yàn)方法，包括使用兩個(gè)發(fā)泡溫度(163°C和 1770C )和三個(gè)用水量(1. 5%,2%和2. 5%)共6個(gè)變量來(lái)確定浙青理想的發(fā)泡條件。他還發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)室，發(fā)泡容器的容積大小對(duì)發(fā)泡倍數(shù)和半衰期也會(huì)產(chǎn)生影響。Maccarrone等研究發(fā)現(xiàn)，向浙青中加入一些添加劑或發(fā)泡劑可以延長(zhǎng)泡沫浙青的半衰期。向浙青中加入0. 5%和0. 75%的發(fā)泡劑可以使膨脹率維持在8倍和15倍，單半衰期可以延長(zhǎng)至40s。這種發(fā)泡劑在浙青里面含有硅或消泡劑而不能產(chǎn)生理想泡沫時(shí)顯得特別有用。2003年長(zhǎng)沙理工大學(xué)何桂平等利用Wirtgen公司W(wǎng)LBlO發(fā)泡試驗(yàn)機(jī)對(duì) Shell60/70號(hào)浙青進(jìn)行了發(fā)泡試驗(yàn)研究，討論了加水量、浙青溫度、氣壓及水壓對(duì)膨脹率和半衰期的影響關(guān)系，并建立了膨脹率、半衰期與影響因素的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。泡沫浙青的制備很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)一直是浙青路面冷再生領(lǐng)域的一個(gè)核心問(wèn)題，泡沫浙青的性能直接影響再生浙青混合料的再生浙青路面的路用性能，因此，作為浙青發(fā)泡設(shè)備的核心部件一發(fā)泡腔體顯得非常重要。關(guān)于浙青發(fā)泡腔體，國(guó)內(nèi)外有過(guò)一些相關(guān)的設(shè)計(jì)， 現(xiàn)有浙青發(fā)泡試驗(yàn)機(jī)在實(shí)際使用過(guò)程中噴頭容易堵住、發(fā)泡效果不理想等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)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)泡腔體，其體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(wèn)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)泡腔體，包括一個(gè)主腔體，其特征在于主腔體的上部設(shè)置有高溫浙青導(dǎo)入口，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，壓力水霧化噴頭可以通過(guò)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(kāi)度開(kāi)關(guān)，產(chǎn)生的泡沫浙青從該圓錐形出口流出。通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)開(kāi)度開(kāi)關(guān)不僅可以調(diào)節(jié)泡沫浙青的流量，更能對(duì)主腔體內(nèi)的溫度和發(fā)泡效果起到一定的輔助作用。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(guò)開(kāi)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)明的浙青發(fā)泡腔體常態(tài)下不用預(yù)留氣旋接口，可以通過(guò)調(diào)整水，氣壓、浙青溫度及浙青泵的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整浙青發(fā)泡效果。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理高溫浙青從上部的高溫浙青導(dǎo)入口進(jìn)入主腔體，主腔體上的氣壓和發(fā)泡用水均通過(guò)壓力水霧化噴頭進(jìn)行操作。由于高溫浙青導(dǎo)入口與壓力水霧化噴頭在主腔體中設(shè)在非軸心位置，因此帶壓水霧在主腔體中形成氣旋，同時(shí)與高溫浙青接觸被瞬間氣化，液態(tài)水滴氣化在高溫浙青中形成大量氣泡，從而使浙青以泡沫狀流出。本發(fā)明相對(duì)于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，能夠通過(guò)調(diào)整各個(gè)工作狀態(tài)獲得較好的李慶發(fā)泡效果；同時(shí)不易堵塞，維修和清洗方便。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖2是本發(fā)明應(yīng)用在浙青發(fā)泡機(jī)上的結(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(shuō)明。實(shí)施例1
如圖ι所示，一種用于制備泡沫浙青的浙青發(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，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，壓力水霧化噴頭可以通過(guò)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(kāi)度開(kāi)關(guān)5，產(chǎn)生的泡沫浙青從該圓錐形出口流出。通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)開(kāi)度開(kāi)關(guān)不僅可以調(diào)節(jié)泡沫浙青的流量，更能對(duì)主腔體內(nèi)的溫度和發(fā)泡效果起到一定的輔助作用。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(guò)開(kāi)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)明的浙青發(fā)泡腔體常態(tài)下不用預(yù)留氣旋接口，可以通過(guò)調(diào)整水，氣壓、浙青溫度及浙青泵的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整浙青發(fā)泡效果。應(yīng)用實(shí)施例2
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(guò)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。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。本發(fā)明主要利用高溫浙青和發(fā)泡介質(zhì)一水，通過(guò)溫度，流量，壓力等調(diào)控，在浙青發(fā)泡腔體內(nèi)獲得泡沫浙青。下面采用應(yīng)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(kāi)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(kāi)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(kāi)浙青齒輪泵開(kāi)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(kāi)水泵開(kāi)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(jiàn)表1。浙青發(fā)泡效果可參考中華人民共和國(guó)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(kāi)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(kāi)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T(mén)2 ；
浙青開(kāi)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T(mén)ll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(kāi)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(kāi)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(kāi)浙青齒輪泵開(kāi)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(kāi)水泵開(kāi)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(jiàn)表1。
使用實(shí)施例5:
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(kāi)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(kāi)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(kāi)浙青齒輪泵開(kāi)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(kāi)水泵開(kāi)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(jiàn)表1。
權(quán)利要求
1.一種用于制備泡沫浙青的浙青發(fā)泡腔體，包括一個(gè)主腔體(9)，其特征在于主腔體 (9)上部設(shè)置有高溫浙青導(dǎo)入口(1)，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)，壓力水霧化噴頭可以通過(guò)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(kāi)度開(kāi)關(guān) (5)，產(chǎn)生的泡沫浙青從該圓錐形出口流出。
2.按權(quán)利要求1所述的用于制備泡沫浙青的浙青發(fā)泡腔體，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(guò)開(kāi)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)明涉及一種利用高溫瀝青與冷水混合產(chǎn)生泡沫瀝青的瀝青發(fā)泡腔體，包括一個(gè)主腔體，其上部設(shè)置有高溫瀝青導(dǎo)入口，高溫瀝青導(dǎo)入口下方連接有高溫瀝青盛接容器，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，壓力水霧化噴頭可以通過(guò)其上設(shè)置的噴頭微調(diào)旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)，壓力水霧化噴頭與高溫瀝青導(dǎo)入口所在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)，主腔體下部的圓錐形出口上設(shè)置有可調(diào)開(kāi)度開(kāi)關(guān)，產(chǎn)生的泡沫瀝青從該圓錐形出口流出。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，能夠通過(guò)調(diào)整各個(gè)工作狀態(tài)獲得較好的李慶發(fā)泡效果；同時(shí)不易堵塞，維修和清洗方便。
文檔編號(hào)E01C19/02GK102505609SQ20111033061
公開(kāi)日2012年6月20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)明者李俊曉, 王海峰, 譚洪波, 蹇守衛(wèi), 馬保國(guó) 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)