Chương III: hệ thống gia nhiệt cho cốt liệu 1. Khái quát về cốt liệu Hình 1. Cốt liệu bê tông nhựa nóng Cốt liệu đóng vai trò rất quan trọng trong hỗn hợp bê tông nhựa nóng. Nó chiếm khoảng 92 đến 96 % tổng khối lượng vật liệu BTNN và chiếm trên 30% giá thành kết cấu mặt đường. cốt liệu chủ yếu của BTNN là đá dăm ( hoặc sỏi), cát ( cát tự nhiên hoặc cát nghiền, bột đá vôi, các cốt liệu nhân tạo( sỏi keramit, xỉ lò cao, xi măng)… Cốt liệu có thể phân loại theo nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo. cốt liệu tự nhiên được lấy từ tự nhiên và trong quá trình khai thác, sản xuất không làm thay đổi bản chất của chúng, chỉ sử dụng cách nghiền đẽo, sàng hay rửa. trong nhóm này đá dăm, sỏi và cát là phổ biến nhất, mặc dù có thể thêm đá bọt đá vỏ sò đá quặng, và đá vôi. Cốt liệu nhân tạo gồm xỉ lò cao, đất sét nung, cốt liệu nhẹ, và các vật liệu thải a) Thành phần cốt liệu - Đá dăm hay sỏi Chất lượng đá dăm hay sỏi về cường độ, tính đồng nhất, hình dạng, trạng thái bề mặt, thành phần khoáng vật vv.. có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của bê tông nhựa nóng Đá dăm để chế tạo bê tông nhựa nóng có thể là đá dăm sản xuất từ đá thiên nhiên, đá dăm từ đá cuội, hoặc đá dăm chế tạo từ xỉ lò cao, nhưng phải phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn. thành phân hạt đá dăm hay sỏi được chia làm ba nhóm gồm 20-40; 10-20; 5-10 mm Đá dăm cần phải liên kết tốt với nhựa đường. về mặt này thì các loại đá vôi, đôlômit, tốt hơn đá axit nếu dùng loại đá liên kết kém với nhựa đường thì phải gia công đá bằng 1 chất phụ gia hoạt tính như vôi, xim ăng hoặc cho thêm chất phụ gia hoạt tính bề mặt vào nhựa đường Đá cần phải sạch, lượng ngậm bẩn không quá 1% theo khối lượng - Cát Vai trò của cát trong hỗn hợp bê tông nhựa nóng là chèn kẽ hở giữa các hạt cốt liệu lớn làm tăng độ đặc của hỗn hợp - Bột khoáng Bột khoáng là thành phần quan trọng trong hỗn hợp bê tông nhựa nóng. Nó không những nhét đầy lỗ rỗng giữa các loại cốt liệu lớn hơn ( cát, đá dăm hay sỏi) làm tăng độ đặc của hỗn hợp mà còn làm tăng diện tích tiếp xúc, làm cho màng nhựa đường trên mặt hạt khoáng càng mỏng như vậy lực tương tác giữa chúng tăng lên cường độ và độ bền nước của BTNN cũng tăng lên b) Đặc điểm Các loại cốt liệu cần được sấy đến nhiệt độ 180-210 độ C. nhiệt độ sấy quá thấp sẽ không đủ nhiệt giữ cho nhựa chảy loãng trong quá trình trộn và không đủ nhiệt khi rải và lu lèn. Nhiệt độ quá cao 240 độ c, khiến đá bị vôi hóa, mất độ chịu lực, gây cháy nhựa đường Cốt liệu chiếm tỷ trọn lớn trong sản phẩm. tùy theo vật liệu đầu vào, lượng nước trong vật liệu thay đổi nhiều. do vậy công suất của hệ thống sấy côt liệu cũng phải khá lớn và phải điều chỉnh trong một dải rộng theo độ ẩm khối lượng và tỉ lệ tương đối của vật liệu đầu vào. Cốt liệu được gia nhiệt trực tiếp trong tang sấy nên thời gian gia nhiệt ngắn do vậy đòi hỏi diện tích bề mặt tiếp xúc gia nhiệt phải lớn. 2. Đầu Đốt Để gia nhiệt, người ta cần phải sử dụng năng lượng điện hoặc nhiệt năng lấy từ quá trình đốt nhiên liệu. Trong sản xuất bê tông nhựa, chi phí năng lượng cho sấy vật liệu là rất lớn. Người ta cố gắng sử dụng các loại nhiên liệu có tỷ trọn lớn hoặc than đá để giảm giá thành sản phẩm. Đầu đốt là cụm thiết bị trọn bộ có nhiệm vụ đốt cháy nhiên liệu (gas, dầu DO hoặc FO) để tạo ra nhiệt năng cung cấp cho quá trình sấy. Đầu đốt được phân loại bởi các thông số cơ bản sau: 2 - Công suất nhiệt: Lượng nhiệt giải phóng khi đầu đốt làm việc bình thường (htải). - Nhiệt độ làm việc: Nhiệt độ mà đầu đốt có thể gia nhiệt cho tải (nhiệt độ cao nhất ở điều kiện làm việc bình thường). Nhiệt độ đầu đốt liên quan đến loại nhiên liệu mà đầu đốt sử dụng; Nhiên liệu càng nhẹ, quá trình cháy càng mãnh liệt, nhiệt độ của ngọn lửa và của lò càng cao. Với dải nhiệt độ 6000 C trở xuống, Các đầu đốt sử dụng nhiên liệu dầu FO hoặc DO. Với dải nhiệt độ cao hơn, đến 1200°C, nhiên liệu sử dụng là khí gas. - Hiệu suất đốt: Năng lượng toả ra trên một đơn vị khối lượng nhiên liệu. Hiệu suất cao đòi hỏi khống chế chính xác tỷ lệ nhiên liệu/không khí và khuếch tán tố